25高分子材料的老化及防老化研究.pdf

2006 年第35 卷第1 期 合成材料老化与应用 27 !!!!!! ! ! 专论与综述 ! ! !!!!!! 高分子材料的老化及防老化研究 史继诚 （大连交通大学环境科学与工程学院，辽宁大连，116028 ） 摘要：介绍了环境因素如温度、湿度、氧气、光、化学介质、微生物等对高分子材料老化的影响机 理，在此基础上，提出了高分子材料的防老化方法。 关键词：高分子材料，老化，防老化 中图分类号：TQ 316. 6 The Study on Aging and Stability of Polymer Materials SHI Ji-cheng Abstract ：The influence of environmental factors on polymer materials ageing was introduced including tempera- ture ，humidity ，oxygen ，light ，chemical medium and microorganism. Further more ，the methods of polymer materials ageing resistance was put forward. Key words ：polymer materials ，ageing ，ageing resistance 目前，全世界的高分子合成工业的规模已经达 和聚集态结构有密切关系，化学结构是高分子借助 到年产1. 5 亿吨左右，超过了钢铁工业的年总产 共价键连接起来的长链结构，聚集态结构是许多大 量，发达国家的年人均产量达80 ～ 120 公斤，我国 分子借助分子间作用力排列、堆砌起来的空间结 ［1］ 现有年产量人均仅有12 公斤左右，有待发展。从 构，如结晶态、无定型、结晶-无定型 。维持聚 最普通的日常生活用品到最尖端的高科技产品都离 集态结构的分子间作用力包括离子键力、金属键 不开高分子材料，高分子材料是材料领域中发展最 力、共价键力和范德华力，环境因素会导致分子间 为迅速的一类［1］。 作用力的改变、甚至是链的断裂或某些基团的脱 在高分子材料的使用过程中，由于受到热、 落，最终会破坏材料的聚集态结构，使材料的物理 氧、水、光、微生物、化学介质等环境因素的综合 性能发生改变。 作用，高分子材料的化学组成和结构会发生一系列 1. 1 温度的影响 变化，物理性能也会相应变坏，如发硬、发粘、变 温度升高，高分子链的运动加剧，一旦超过化 脆、变色、失去强度等，这些变化和现象称为老 学键的离解能，就会引起高分子链的热降解或基团 化，高分子材料老化的本质是其物理结构或化学结 脱落，目前高分子材料的热降解有大量文献报 构的改变。以下介绍了环境因素对高分子材料老化 导［2 ，3 ］；温度降低，往往会影响材料的力学性能， 的影响机理及防老化措施。 与力学性能密切相关的临界温度点包括玻璃化温度 T 、粘流温度T 和熔点T ，材料的物理状态可划 1 环境因素的影响机理 g f m 分为玻璃态、高弹态、粘流态，在临界温度两侧