【看點】日常使用中,塑料薄膜發生化學老化的現象是屢見不鮮。某廠商找來專家分析,竟發現“兇手”原來是這三名“不法分子”:水、氧化介質、溶脹性介質。這些“不法分子”通過破壞主價鍵和次價鍵引致塑料薄膜的化學老化。
破壞主價鍵的化學老化
當化學介質侵入到塑料薄膜中,與主鍵作用最重要的有氧化和水解。
1.氧化
反應機理:塑料薄膜被化學介質氧化的作用機理與光氧化老化和熱氧化老化類似,都是自由基反應機理。
老化結果舉例:如聚丙烯在不同濃度硝酸中浸漬時特性黏度會有變化,可看出聚丙烯不耐氧化性的硝酸。在氧化過程中,PP材料變色(呈黃褐色),重量減小,力學性能降低。
2.水解
除了氧化作用外,對塑料薄膜破壞最嚴重的介質是水,因為大多數介質中都有水。
反應原理:水的滲透可以引起聚合物特定基團水解。
易水解物質:一般碳鏈大分子不含易水解的基團,故耐水性好。雜鏈大分子物質的分子鏈除了碳原子之外,還有非碳原子如醚鍵、酯鍵、酰胺鍵等,這類基團在一定條件下可發生水解。
破壞次價鍵的化學老化
塑料薄膜大分子之間次價鍵的破壞,會使塑料薄膜材料的性能發生顯著變化。這些破壞次價鍵的作用有增塑、溶脹、溶解、環境應力龜裂。
1增塑
水對聚酯、聚酰胺等極性塑料薄膜有很好的增塑作用。水在聚酰胺分子中的滲透和擴散,可使聚酰胺增塑,削弱了聚酰胺樹脂分子之間的作用力,使聚酰胺的強度降低。
2.溶脹
塑料薄膜吸收一定量的低分子液體而溶脹。溶脹使塑料薄膜材料分子間力削弱,使其強度下降。聚乙烯在溶脹性介質——飽和烴、芳香烴和氯化烴的作用下,介質分子向聚合物滲透,拉伸強度和伸長率顯著降低。