27高分子材料老化机理初探

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1、信息记录材料2004年第5卷第4期立气洲片乡泪傀只丁卜垂召高分子材料老化机理初探任圣平，张立(中国电子科技集团公司第33研究所，太原030006)摘要:本文分析了各种环境因素对高分子材料的影响，介绍了常用的几种加速老化试验的方法及老化材料防护措施。关键词:高分子材料;老化;机理中图分类号:声1.6文献标识码:A文章编号:1009一5624(2004)04一0057一04TheAgeingofPolymerMaterialsRENSheng-ping,ZHANGLi(CETCNo.33ResearchInstitu

2、te，Taiyuan030006，China)Abstract:Theeffectofenvironmentfactorsontheageingofpolymermaterials,thewaysofartificialagingtestandthewaysofprotectionagainstageingareintroduced.Keywords:polymermaterials;artificialaging;mechanism化是可逆性的变化，化学老化是不可逆的变化。物1材料的老化理老化不涉及聚合物分子结

3、构的变化，仅仅是由于物理作用而发生的变化。化学老化是指聚合物(包大多数信息记录介质的构造都离不开高分子材括塑料、橡胶、纤维、涂料、猫合剂等)在加工、料作为承载的基体，如用于软磁盘的聚醋薄膜储存、运输和使用过程中，经受各种外界环境因素(PET)、用于光盘的聚碳酸酷(PC)和有机玻璃(如热、光照、氧、臭氧、湿气等)的影响，使聚(PMMA)等，由于高分子材料具有老化的固有特合物的性能下降，以至于最后丧失使用价值的现征，这些记录介质的固有寿命以及如何采取积极的象。通常我们说的老化指的是化学老化。防护措施延长寿命就成为人们

4、关注的话题。本文着1.1老化现象重探讨材料老化的机理。由于聚合物品种不同，使用条件各异，因而有通俗地讲，老化就是聚合物材料的性能由好变不同的老化现象和特征。例如农用塑料薄膜经过日坏的一个过程。随着时间的推移，在材料中持续发晒雨淋后发生变色、变脆、透明度下降。航空有机生着各种可逆或不可逆的物化变化，造成了材料老玻璃用久后出现银纹、透明度下降。橡胶制品长久化。老化有物理老化和化学老化两种类型，物理老使用后弹性下降、变硬、开裂或者变软、发粘;涂料长久使用后发生失光、粉化、气泡、剥落等。收稿日期:2004-05-17老化

5、现象归纳起来有下列4种变化:作者简介:任圣平(1965一)，女，高工，山西人，主要从事信息记录介质加固技术研究。(1)外观的变化出现污渍、斑点、银纹、裂Email:rep650529)163.com缝、喷霜、粉化、发粘、翘曲、鱼眼、起皱、收万方数据TECHNICALKONWLEDGE1习iwmation!RecordingMaterials2004Vol.5Yo.4缩、焦烧、光学畸变以及光学颜色的变化。链终长2R--R一R(2)物理性能的变化包括溶解性、溶胀性、流变性能以及耐寒、耐热、透水、透气等性能的变R02·

6、十R"-ROOR化;2R02~非活性化合物其中R(3)力学性能的变化包括:张力强度、弯曲代表高分子基团。强度、剪切强度、冲击强度、相对伸长率、应力松驰等性能的变化。2材料的老化试验(4)电性能的变化如表面电阻、体积电阻、介电常数、电击穿强度等的变化。2.1耐候性试验1.2老化因素耐候性就是高分子材料暴露于日光、冷热、风影响聚合物发生老化的因素有内在和外在的两雨等气候条件下的耐久性，也即表征材料的抗环境种因素，内在的因素包括以下几种:气候各种因素的侵蚀作用的能力。耐候性试验是将(1)聚合物的化学结构聚合物发生老化与

7、本高分子材料或制品暴露于户外自然气候环境中，使身的化学结构有密切关系，化学结构的弱键部位容其受各种气候因素的综合作用，通过各暴露阶段的易受到外界因素的影响发生断裂成为自由基。这种外观、颜色及某些性能的检测，用以了解和比较材自由基是引发自由基反应的起始点。料或制品的老化速度和特征。由于户外暴露中气候(2)物理形态聚合物的分子键有些是有序排因素差别很大，而且变化无常，不同地区、季节或列的，有些是无序的。有序排列的分子键可形成结不同气候区的试验结果不能进行比较，而且户外试晶区，无序排列的分子键为非晶区，很多聚合物的验很

8、耗费时间，因此耐候性试验是自然气候和人工形态并不是均匀的，而是半结晶状态，既有晶区也气候条件下进行老化性能试验的广义词。但不包括有非晶区，老化反应首先从非晶区开始。耐盐雾、耐热、耐湿热等特殊方式的试验。耐候性(3)立体归整性聚合物的立体归整性与它的试验主要有3种类型:(1)自然气候老化试验即户结晶度有密切关系。一般地，规整的聚合物比无规外老化;(2)人工气候老化试验，模拟