高分子热老化的曲线方法

6 高分子老化反应与引发剂分解动力学实验

实验目的

1、初步掌握STA法测定引发剂分解和高分子热老化动力学参数实验方案的设计；

2、掌握实验测定引发剂分解和高分子热老化的TG/DSC曲线方法，学习由热谱图作动力学的处理；

3、熟悉从方案设计，实施到结果讨论的研究过程。

6．1高分子老化反应与引发剂分解动力学实验方案

一、引发剂分解动力学实验方案

1、文献综述（500字左右）

2、实验目的

3、实验药品与仪器

4、测试方案（测试样品质量、测量类型、温升程序）

5、分析方案

6．2高分子老化反应、引发剂分解反应的STA同步热分析

热谱图的测定

一、实验原理

（1）聚合物的降解动力学

从TG曲线可进行热重动力学分析，计算动力学参数，求得热解活化能E（J/ mol）。从统计的观点，聚合物的热解活化能与表示相对稳定性的某些特征温度具有一定的联系。有关动力学数据处理方法很多，归纳起来有两类，即等温法和非等温法。现以聚合物的裂解反应为例，简述动力学的数学处理。

假定有一裂解反应：

A （固）→

B （固）+

C （气）

写反应速度与浓度的关系即质量作用定律： V=dt

d α=k(1-α)n (6-1) 式中，v 是反应级数，α为变化率（或变化度），在热重法计算中可称失重率，α=△W/△W ∞,△W 是T （t ）时的失重量，△W ∞是最大失重量；k 是反应速度常数，它是反应温度的函数，反应温度不变时k 为常数；n 是反应级数。

根据Arrhenius 方程

k=Ae -E/RT 些 (6-2)

式中，R 是气体常数；A 是频率因子；E 为活化能；T 为绝对温度。

将式（6-2）代入式（6-1），得 dt

d α= A

e -E/RT (1-α)n （6-3） 定义β为升温速率， β=

dt dT （6-4） β的单位为Ｋ／min,将式（6-4）代入式（6-3）则

dt

d α＝A

e -E/RT (1-α)n ／β （6-5） 上式整理后可得

－ln(1-α)=RT E e E RT E ART /21-??

? ??-αβ (6-6) -()E AR T

βα=-21ln RT E e E RT /1-??? ??-α (6-7) 两边取对数得到

lg[()21ln T α--]=lg E

AR β [1-E RT α ]-E/2.303RT (6-8) 上式左边对1/T 作图，得到一条直线，对正确的n 值，直线的斜率等于-E/(２2.032/R ），从而可求出活化能E 。

（2）引发剂分解反应动力学

大多数引发剂分解反应是一级反应，分解速率R d 与引发剂的浓度的[I]的一次方成正比。

R d= -d[I]/dt=K d [I]

积分得

Ln [I]/ [I]0 = --K d t

式中[I]0、[I]表示引发剂起始浓度及时间t时的浓度[mol/L]，K d是分解速率常数[sec-1]。

测得在一系列不同温度下的Kd值，根据Arrhenius方程：

K d=Aexp[-E/RT]

或

LnK d=LnA-E/RT

可以求得引发剂分解活化能。式中A是频率因子，E是分解活化能[Kcal/mol]，K是气体常数[1.987×10-3Kcal/mo l·k]，T是绝对温度[K]。

以LnK d对1/T作图为一直线，由直线的截距求得频率因子A，由斜率则可求出分解活化能E，从而可算出任何温度下的分解速率常数。

用差示扫描量热计算法（DSC法），由一次温度扫描的热谱图，可得到一系列数据，再经过动力学处理就能算出不同温度下的Kd值。

由DSC法得到的典型热谱图示图一。曲线直接地记录了反应的放热速度（dH/dT）对时间（或温度）的关系。典线下的面积是反应热的度量。总面积A（mol）相当于任何时间t时所放出的热量。Barrett曾假定放出的热量与反应物起反应的克分数成正比，并推出计算反应速率常数的公式。

反应物在单位时间内放出或吸收的热量（dH/dt）应有下列的关系：

dH/dt=(H/ N。)(-dN/dt)

或

dH/dt=(A/ N。)(-dN/dt) (H=A)

式中N。是反应物原始克分子数，N是时间t的剩余的反应克分子数，H是总的反应热。对于一般的反应物浓度为C的化学反应，其反应速度为：

-dC/dt=kC

或

-dN/dt=k N /V

式中C=N/V是反应物的摩尔浓度[mol/L]，K是反应速率常数，n是反应级数，V是体积。

将（4a）代入（3a）式，得：

dH/dt=(A/ N。) kN /V=k(N/N.) (AN./V)

a/A=(N.-N)/N. (A-a)/A=N/N.

dH/dt=k[(A-a)/A] [AN./V]=k(A-a) (N./A V)

因此

k=[(dH/dt)/(A-a) ](A V/N.)

对于一级反应，K的表示式可以得简化为：

k=(dH/dt)/(A-a)

由于反应物溶液的测定温度是连续上升的，每一次实验可以得到一组速率常数，每一个速率常数是以测量一个dH/dT值及其相对的曲线下的面积而得到的，以求得的K值作Ln K～1/T图即可求得活化能E和频率因子A。

二、仪器和试样

1）仪器

STA409同步热分析仪一台

Al2O3坩锅若干只

氮气钢瓶及供气系统

不锈钢镊子一把

2)试样:

引发剂数种

聚合物试样数种，各100mg

三、实验步骤

见综合热分析仪STA409操作规程和自己设计的热谱图测试方案

6．3高分子老化反应、引发剂分解反应的STA同步热分析

与动力学研究

一、实验原理

1.由实验得到DSC热谱图，求出各不同温度下所相应的面积a[mol]和放热速率dH/dt[mcal/sec]，代入公式：

k=(dH/dt)/(A-a)

2.求得不同温度下的K d值，以LnK d对1/T作图，

3.由斜率得E，从截距求得A。

4.由TG曲线求出试样的几个特征温度：T i、T1、T2和T f。计算各温度区间的失重率及余重，并分析是什么反应。

5.根据实验得到的TG曲线及实验数据,列出α，T,dα/dT,1/T, β,Lnβdα/dT数据表以Lnβdα/dT对1/T作图,由曲线斜率求得E。.

6. 列出T.,Ln(1-α),E/RT. 数据表,以E/RT.对Ln(1-α)作图,由曲线斜率求得n; 从截距求得Ln A。

7.设计材料失效的α,设计材料使用的T，按下式求出材料的使用寿命。

Lnt=(E/RT)+Ln[(1-α) -1/(n-1)]-LnA

二、仪器和资料

1}仪器：微机每人一台（热分析及数据处理）

2)资料：聚合物老化降解和引发剂分解热谱图

三、操作过程

见综合热分析仪STA409操作规程中的热分析部分

四、问题与讨论

1、讨论DSC法求化学反应动力学参数的特点。

2、讨论测定引发剂分解动力学参数的意义。

3、比较并讨论实验结果与文献的异同。

4．讨论聚合物TG法求化学动力学参数的特点。

5．讨论高分子老化热降解动力学参数的意义。

6．4 高分子老化反应与引发剂分解动力学实验报告

一、引发剂分解动力学实验

1、实验部分

1）实验仪器与试样

2）引发剂分解热谱图测定实验过程；

3）引发剂分解热谱图分析处理过程。

2、结果与讨论

1）引发剂分解测定实验结果（TG/DSC曲线）；

2）测定结果相关问题的讨论；

3）引发剂分解热谱图热分析处理结果；

4）引发剂分解热谱图相关问题的讨论。

3、结论

二、高分子热老化降解动力学实验

1、实验部分

1）实验仪器与试样

2）高分子热老化降解热谱图测定实验过程；

3）高分子热老化降解热谱图分析处理过程。

2、结果与讨论

1）高分子热老化降解测定实验结果（TG/DSC曲线）；

2）测定结果相关问题的讨论；

3）高分子热老化降解热谱图热分析处理结果；

4）高分子热老化降解热谱图相关问题的讨论。

3、结论

参考文献

1．刘振海.热分析导论.北京:化学工业出版社,1991.

2．于伯龄,姜股东.实用热分析.北京:纺织工业出版社,1996

高分子材料的环境行为与老化机理研究进展.

高分子材料的环境行为与老化机理研究进展 刘景军,李效玉 (北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029 摘要:总结了有关高分子材料在环境因素作用下老化研究的历史与现状,阐述了环境场(如光、热和化学介质对高分子老化的影响,提出了材料老化的一些主要机理。在探讨了一些新研究手段的发展和取得的成果的基础上,进而展望了高分子材料老化及防护措施的研究动向和发展趋势。 关键词:高分子;老化;环境因素;机理;进展 高分子学科自上世纪20年代提出高分子结构的大分子观念以来,在短短几十年间已取得惊人的进展,产量如此之大,发展如此之快,其速度也是其它学科难以比拟的。无论是在超高温的工程技术,还是超低温的冷冻技术,也不管是太空的宇航,还是大海的深潜,都离不开高分子材料。假如19世纪是蒸汽机和电的时代,那么20世纪则是原子能和高分子时代。高分子材料的优点在于是可利用的再生资源,而且可实现分子设计,不但可以用于结构材料,而且在功能性材料方面有着广泛的发展前景。然而,高分子材料的老化与防止问题,已成为一个非常重要的问题,其实际老化造成的危害要比人们想象中的严重得多,尤其是在苛刻环境条件下,常导致设备过早失效,材料大量流失,不但使经济上受到很大损失,导致资源的浪费,甚至因材料的失效分解对环境的污染,高分子的老化失效问题已成为限制高分子材料进一步发展和应用的关键问题之一。学者们认为,国际上目前还有许多老化的基本问题需进一步研究:如:在老化试验中,人工加速的寻求;各种防老剂间的协同效应研究;超分子结构和老化的关系;光引发机理和光稳定机理仍需进一步研究;自毁性高分子研究和应用以及废高分子材料的回收利用等[1~15]。国内外有众多的学者从事这方面的工作,取得了一些进展[15~25]。综合相关的文献报道看,目前老化研究主要集中在探讨这些材料老化的规律、机理,以及环境因素对材料老化的影响等方面,取得了一些有价值的结果。这些工作对于发展新的实验技术和测试方法,改善材料的生产技术、研制特种材料、逐步达到按指定性能设计新材料等具有重大的指导作用。

高分子材料老化类型

本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.wendangku.net/doc/7a4922091.html,） 高分子材料老化类型 塑料的老化主要是环境降解，其降解主要有热老化、大气老化、机械降解、化学降解、应力开裂、离子化辐射、磨蚀和腐蚀、生物降解。同一种塑料在加工和使用过程中会同时受到几个因素的影响，即有几种老化过程同时发生，一般说来几种老化过程的结合往往使材料损坏更加严重。但实际过程中单一的老化过程是很少的，往往是几种过程的结合。 其实树脂合成出来后，从加工到使用等一系列过程中都会发生老化。 原始树脂首先遇到的环境老化是在塑料加工厂，塑料粒子在热、微量湿度和氧的作用下进行挤出、注射模压及其它加工过程，有热老化和力老化；产品中存留残余应力，使老化更加容易；塑料容器或制品离开加工厂，在运输和贮存过程中要受阳光的照射，大气降解、辐射降解会发生;最后制品的使用过程中，例如包装有机溶剂或洗涤剂溶液会产生环境应力，会发生化学降解、环境应力开裂等老化。当塑料制品到达废品收集箱，并进入循环回收过程，塑料亦要经历一系列老化过程，非常复杂。塑料的老化程度限制着制品的再生利用性。 严重老化的塑料只能进行四级循环。以下分别介绍几种常见的高分子材料老化过程。 1、热老化过程 热老化在高分子材料加工和使用过程中都会遇到。热老化通常分为三个过程:热降解、热氧化降解和水解。热降解过程也有自由基产生、增长和结合过程。自由基的反应过程伴随着无规链剪断、交联和解聚过程。交联是热降解中出现的一个明显过程，可以在聚合物结构中引入微凝胶。如PE、PVC、PC在150~200℃以上会发生交联。

高分子链在热的作用下会发生链剪断过程，剪断地点往往在分子链的薄弱点上或反应点上。若反应点在链的末端，则发生解聚反应，形成单体产物，如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲醋降解会分别产生大量的单体苯乙烯(st)、甲基丙烯酸甲醋(MMA）；若反应点在分子链的任何处发生，会发生无规链剪断，通常不形成单体或形成的单体非常少。 热氧化降解与热降解类似，主要在降解过程中有氧的存在。氧的存在往往影响降解过程，降解产物往往是氧化物，如醇、醛、酸等物质。高分子在氧存在下会发生氧化反应，同时容易产生自由基，然后进行自由基的增长和终止反应，最重要的特点是在此过程中，有含氧自由基的参与。湿气的作用会使聚合物发生水解，加速老化，尤其对缩聚形成的高分子如PET、聚酰胺、聚碳酸酯等。水可以自然地吸附于树脂表面，在加工前如不进行适当的干燥处理，在加工过程中易发生水解反应而使树脂的分子量降低，甚至降低材料的性能，不能满足使用要求。 2、一些聚合物的热老化 ①聚烯烃 聚乙烯在无氧状态下在200~290℃会发生交联和链剪断反应，但是温度高时，以剪断为主。交联反应与叔碳原子有关，叔碳原子多少决定着交联反应发生的难易程度。低密度聚乙烯比高密度聚乙烯易发生交联反应，这与分子链上氢原子被抽提的难易程度有关。支化PE的支化程度高，其分解速率高。在氧存在下，支化聚烯烃也比线型聚烯烃 更易氧化。聚烯烃氧化后性能显著降低，1gLDPE树脂与5X10-7g氧反应后的性能变化如下表所示。 聚烯烃降解程度不仅依赖于聚合物的化学结构，还依赖于聚合物的结晶结构。结晶聚合物比非结晶聚合物的热氧化困难，原因是氧在非晶区的扩散比在结晶区的扩散更快。大家知道，HDPE的结晶度比LDPE高，在相同条件下比较它们的热氧化性，发现LDPE 对氧的摄取比HDPE}决，HDPE的降解要慢于LDPE。当温度提高时，随结晶结构的破坏，聚合物的氧化降解更加容易。

2019年高分子材料抗老化助剂企业发展战略和经营计划

2019年高分子材料抗老化助剂企业发展战略和经营计划 2019年3月

目录 一、行业发展现状和发展趋势 (3) 3 1、行业竞争格局 .................................................................................................... 4 2、行业发展阶段 .................................................................................................... 3、公司所处行业地位 ............................................................................................ 5 二、公司发展战略 (6) 三、2019年主要经营计划 (6) 7 1、稳步推进各项目建设 ........................................................................................ 2、加强研发，实现创新驱动 (7) 3、提升营销水平，拓展市场份额 (7) 4、进一步完善人力资源管理体系 (7) 5、通过实施信息化，提升公司精细化管理水平 (8) 8 6、持续提升EHS管理水平 .................................................................................... 四、面临的风险 (8) 1、原材料采购成本波动的风险 (8) 9 2、环保和安全生产的风险 .................................................................................... 3、宏观环境因素变动的风险 (10) 4、公司快速扩张的管理风险 (10)

高分子材料老化研究

高分子材料老化研究 前言 高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶黏剂和涂料等。而塑料、合成橡胶、合成纤维被称为三大合成高分子材料，被应用于广泛的领域。然而高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于内外因素的综合影响，逐步发生物理化学性质变化，物理机械性能变坏，以致最后丧失使用价值，这一过程称为“老化”。 高分子材料的老化缩短了制品的使用寿命，并影响制品使用的经济性和环保性，限制了制品的应用范围。因此，研究引发高分子材料老化的原因及其微观机理具有非常重要的意义。 表现现象 物理老化的特征： 微观上：聚合物的堆砌密度增加，高分子的自由体积减小；高分子链段活动性减小；宏观上：力学性能模量和强度增大，伸长率和冲击强度下降。 化学老化的特征： 高分子在聚合、加工、贮存、使用过程中，要经受各种外界环境因素，如热、光照、氧、臭氧、湿气、空气中的污染物、机械应力、高能辐射以及聚合物本身内在因素的影响，使高分子材料产生降解，性能逐渐下降，使部分性能丧失，最后失去使用价值。 老化现象主要有以下四种种变化: (1)外观的变化：出现污渍、斑点、银纹、裂缝、喷霜、粉化、发粘、翘曲、鱼眼、起皱、收缩、焦烧、光学畸变以及光学颜色的变化； (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、透气等性能的变化； (3)力学性能的变化：张力强度、弯曲强度、剪切强度、冲击强度、相对伸长率、应力松驰等性能的变化； (4)电性能的变化：表面电阻、体积电阻、介电常数、电击穿强度等的变化。 高分子材料老化基本类型 1、热降解： 在纯粹热的作用下，聚合物分子量变小。分三种形式。 1）、解聚：在大分子末端断裂，生成活性较低的自由基，按连锁机理逐一脱除单体，PMMA。 2）、无规断链：主链任何处都可能断链，分子量迅速下降，单体收率低。PE、PS 等。 3)、侧基（取代基）脱除：PVC、PAN等。 2、热空气（氧）老化 高分子材料在热和氧共同作用下，按照自由基反应机理进行，导致聚合物降解和

聚丙烯常用性质

聚丙烯（PP）系采用齐格勒-纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得，它是分子链节排列得很规整的结晶形等规聚合物。聚合工艺生产方法有：溶剂聚合法（淤浆法）、液相本体聚合法、气体本体聚合法和溶液聚合法4种。但主要是溶剂法（淤浆法）聚合为主，其等规度在95%以上，分子量约8~15万。 (1)物理性能聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~0.91克/立方厘米，是目前所有塑料中最轻的品牌之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万。成型性好，但因收缩率大（为1%~2.5%），厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，还难于达到要求。制品表面光泽好，易于着色。 (2)力学性能聚丙烯的结晶性高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其屈服、拉伸、压缩强度和硬度、弹性等都比HDPE高，但在室温及低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲力强度较差，分子量增大时，冲击强度也随之增大，但成型加工性能变差。聚丙烯有突出的抗弯曲疲劳强度，如用PP注塑—体活动铰链，能承受七千万次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，它的耐摩擦性能也较好，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑时，其摩擦性能显然不如尼龙，PP只能用来制作PV值较低的以及不受冲击载荷的齿轮和轴承。在表面效应方面，如在其制品表面压花、雕刻等，则比任何其它热塑性塑料都容易。聚丙烯制品缺口特别敏感。因而在设计模具时必须注意避免尖角存在，否则会容易产生应力集中，影响产品的使用寿命。 (3)热性能聚丙烯具有良好的耐热性。它熔点为164~170℃，制品能在100℃以上的温度进行消毒灭菌。在不受外力作用时，150℃也不变形，在90℃的抗应力松弛性能良好，它的脆化温度为-35℃，在低于-35℃的温度下会发生脆裂，耐寒性不如聚乙烯，若用石棉纤维和玻璃纤维增强后，有较高的热变形温度、尺寸稳定性、低温冲击性能。 (4)化学稳定性聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸及浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都比较稳定，但是低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。所以，它适合于作各种化工管道和配件，防腐效果良好。 (5)电性能聚丙烯的高频绝缘性能良好，由于它几乎不吸水，放绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。 (6)耐候性聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂脂、碳黑或类似的乳白填料等则可改善其耐老化性能。

高分子材料

高分子材料在生活中的重要性 1定义 高分子材料：以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 2来源 高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。 3高分子材料的现状 4分类 高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。 天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1870年，美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料，是有划时代意义的一种人造高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，真正标志着人类应用化学合成方法有目的的合成高分子材料的开始。1953年，德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta，发明了配位聚合催化剂，大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源，得到了一大批新的合成高分子材料，使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户，确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 ①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。 ②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。 ③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料；按用途又分为通用塑料和工程塑料。 ④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。 ⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质

耐候聚丙烯老化性能的研究

耐候聚丙烯老化性能的研究 聚丙烯由于合成方法简单,且具有原料来源丰富、价格低廉、有良好的物理力学性能与加工性能,从而成为塑料产量增长最快的品种之一,其产量在五大通用 塑料中占第三位。近年来,PP 材料越来越多的被应用到家电制造中,20 世纪90 年代初,日本住友和三菱化学株式会社首先研制开发成功空调器用耐候改性PP 新型材料。然而,国内部分大量使用耐候PP 改性材料制造空调器主机外壳的厂商,如海尔、海信等,其原料却主要是依赖于进口,因此,研制这种高性能的耐候PP 专用料,具有很大的市场前景。 由于聚丙烯链上存在着大量不稳定的叔碳原子,在有氧的情况下,只需要很小的能量就可以将叔碳原子上的氢脱除而成为叔碳自由基。叔碳自由基非常活跃,它能造成分子链的各种反应的发生,包括链增长、链降解,从而造成PP 原有性能的丧失,造成PP 材料的老化[1～3 ]。PP 由于极易老化,如果不加入抗氧剂,在 室外一个月,其基本物理性能将全部丧失。因此将其用于室外使用,必须想办法提高其耐老化性能。 对于聚丙烯的耐热氧老化性能,许多人已经做了大量的研究,并且取得丰硕的成果,而聚丙烯的耐光氧老化性能由于受实验条件(周期长、模拟自然条件困难、设备投资大) 的限制,研究的并不多。本实验的目的是在齐鲁石化公司生产的EPF30R 的基础上,对其进行改性,使其耐老化性能能够达到或超过日本进口的耐候改性PP ,从而实现国产化的要求。因此,一方面尽量模拟自然气候的变化进行实验,获得PP 改性材料耐老化性能的变化;另一方面,在同一实验条件下对两种材料进行老化实验,通过耐老化性能的对比,也可获得PP 改性材料耐老化能力的基本数据,借此也可判断EPF30R 的改性材料是否能够满足耐候的性能要求。 1 实验 1. 1 原料 聚丙烯,EPF30R ,齐鲁石化公司; 弹性体(POE) ,美国DOW 公司; 成核剂, MTK-122 ( DICPK) , 日本大油墨公司; ,粒径5μm ,市售; BaSO 4 抗氧剂1010 ,L K-10 ,辽阳有机化工厂; 抗氧剂168 ,L K-68 ,辽阳有机化工厂; 紫外线吸收剂,UV-531 ,北京三安化化工产品有限公司; 自由基捕获剂,UV-770 ,北京三安化化工产品有限公司;

高分子材料常用的几种抗老化方法及对比分析

高分子材料常用的几种抗老化方法及对比分析 高分子材料事实上已经成为现代生活每个方面中的必需品，其在生产及加工中取得的最新进展进一步拓宽了塑料的应用范围，在某些应用中，高分子材料甚至取代了其他的材料，如玻璃，金属，纸张及木材。 但高分子材料本身具有的结构特点和物理状态及其在使用过程中受到的热、光、热氧、臭氧、水、酸、碱、菌和酶等外在因素使得其在应用过程中，会出现性能下降或损失，例如泛黄、相对分子质量下降、制品表面龟裂、光泽丧失，更为严重的是导致冲击强度、拉伸强度和伸长率等力学性能大幅度下降，从而影响高分子材料的正常使用。这种现象简称为老化，老化在高分子材料的合成、贮存及加工和最终应用的各个阶段均可能发生，可导致材料使用寿命终结而大量废弃，造成资源的极大浪费和严重的环境污染。高分子材料在使用过程中发生的老化更有可能造成巨大的灾难和不可挽回的损失。 因此，高分子材料的防老化成为高分子行业不得不解决的问题。实际上，高分子材料的防老化是高分子化学中的一个重要课题。目前，改善和提高高分子材料防老化性能的主要方法有以下四种： 1、物理防护（如加厚、涂装、外层复合等） 高分子材料的老化，特别是光氧老化，首先是从材料或制品的表面开始，表现为变色、粉化、龟裂、光泽度下降等，然后逐渐往内部深入。薄制品比厚制品更容易提早失效，因此通过加厚制品的方法可以延长制品的使用寿命。对于易老化的制品，可以在其表面涂覆或涂布一层耐候性好的涂层，或在制品外层复合一层耐候性好的材料，从而使制品表面附上一层防护层，从而延缓老化进程。如在PP无纺布表面针刺一层抗光氧老化性能较好的聚酯布层，以吸收大量的紫外辐射，从而达到防老化的目的。但这些方法存在增加工序或影响产品的外观等等一些缺陷，只限于少数产品的应用。 2、改进加工工艺 很多材料在合成或制备过程中，也存在老化的问题。如，聚合过程中热的影响、加工过程中的热氧老化等等。那么相应地，可以通过在聚合或加工过程中增加除氧装置或抽真空装置等减缓氧气的影响。但这种方法只能保证材料在出厂时的性能，而且这种方法只能从材料的制备源头实施，无法解决其在再加工和使用过程中的老化问题。 3、高分子材料的结构设计或改性 很多高分子材料分子结构中存在极易老化的基团，那么通过材料的分子结构设计，以不易老化的基团替代易老化的基团，往往可以起到良好的效果，如在聚氨酯行业中，

耐老化高分子材料的研究及应用

耐老化高分子材料的研究及应用 聚合物及其制品在使用或贮存过程中，由于受众多环境因素（光、热、氧、潮湿、应力、化学侵蚀等）的影响，其性能（强度、弹性、硬度、颜色等）逐渐变坏，如外观上变色发黄、变软发粘，变脆发硬，物化性质上分子量、溶解度、玻璃化温度的增减，力学性能上强度、弹性的消失等等，这些现象统称为老化。其实它跟金属的腐蚀是相似的。 高分子的老化方式主要有光氧化、热氧化、化学侵蚀、生物侵蚀等。 一、光氧化 涂料、塑料、橡胶、合成纤维等制品在日光或强的荧光下(因为含有害紫外线较普通荧光灯多），因吸收紫外线而引发自我氧化，导致聚合物降解，使制品的外观和物理机械性能恶化，这一过程称为光氧化还原或光老化 聚合物在光的照射下，分子链的断裂取决于光的波长与聚合物的键能，各种键的离解能为167～586kJ/mol 。在可见光范围内，聚合物一般不被离解，但呈激发状态。应此在氧存在下，聚合物易发生光氧化过程。例如聚烯烃RH，被激发了的C —H 键容易与氧作用。 —RH+ O2 —→R?+?O—OH R?+O2—→R—O—O?—RH→R—O2H+R? 此后开始连锁式的自动氧化降解过程。水、微量的金属元素特别是过渡金属及其化合物都能加速光氧化过程。为延缓或防止聚合物的光氧化过程，需要加入光稳定剂。 光稳定剂凡能屏障或抑制光氧化还原或光老化过程而加入的一些物质称为 光稳定剂。太阳辐射的电磁波在通过空间和臭氧层时，290nm以下和3000nm以

上的射线几乎都被滤除，实际到达地面的为290nm—3000nm的电磁波，其中波长范围为400—800nm（约占40%）的是可见光，波长约为800—3000nm（约占55%）的是红外线，而波长约为290—400nm（仅占5%）的是紫外线，其中，紫外线对聚合物的破坏作用最大。为了阻止紫外线对高分子材料的老化作用，可以加入光稳定剂。工业上对光老化的有效防止阻缓，多以两种以上有不同作用机理的抗老化剂复配，因为各种抗老化剂特别是光吸收剂都有自身对紫外线不同的吸收波段。复配配方如：二笨甲酮+苯并三唑类加受阻胺(HAL)类，可以起到单一光稳定剂所无法达到的最佳效果。 表-1 西欧各种塑料使用光稳定剂的量……○1 目前工业上使用的光稳定剂有：光屏蔽剂、紫外光吸收剂和能量转移剂（又称淬灭剂）等。 （1）光屏蔽剂

谈谈高分子材料在现代生活中的应用

谈谈高分子材料在现代生活中的应用 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，由相对分子质量较高的化合物构成。高分子材料的高分子链通常是由103~105 个结构单元组成，高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征（如同分异构体、几何结构、旋转异构）外，还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。 一高分子材料在生活中的应用简介高分子按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础，我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成

织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然 高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合 成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料；高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等 一般将高分子材料按特性分为五类，即橡胶、纤维、塑料、 胶粘剂、涂料。 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状，有天然橡胶和合成橡胶两种。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯；合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的各种轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、

PP (聚丙烯) 的性能

中英名称 中文名称 （聚丙烯）[1] 英文名称 Polypropylene 性能特性 （1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。 它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。 （2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，但在室温和低温下， 由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性， 如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。 （4）化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。 （5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。（6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 PP聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。PP聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。

高分子材料的老化和防老化

高分子材料的老化和防老化 研究高分子材料的老化和防老化是一个很实际的问题，也是一个很复杂的问题。 高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象就是老化。老化是一种不可逆的变化，它是高分子材料的通病。担是人们可以通过对高分子老化过程的研究，采取适当的防老化措施，提高材料的耐老化的性能，延缓老化的速率，以达到延长使用寿命的目的。 （1）发和老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基，等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体（如、、、等）、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫，等等。 从结构上的原因来说，聚乙烯比聚四氟乙烯容易老化，因为C—F键的键能比C—H键的键能大，它起着保护碳链的作用。聚丙烯不如聚乙烯耐老化，这是因为聚丙烯的碳链上有甲基，甲基碳原子上的氢原子比较容易脱去。由于聚酰胺链上有羧基，聚酯纤维中的酯键容易水解，因此也容易老化。又如二烯烃聚合的橡胶中含C=C双键，容易发生热氧老化、光氧老化、臭氧老化。由于橡胶常在应力条件下使用，比较容易发生臭氧龟裂，因此臭氧老化是橡胶老化的主要原因。

氯丁橡胶由于含有吸电子基的氯原子，因而较耐老化。 聚合物由于结构上的弱点而在一定外界条件下发生的各种 老化现象如前所述。有的聚合物没有上述情况也会发生老化，如受到辐射特别是高能辐射时，化学键就会发生断裂，即使是近紫外光辐射也能足够打开一般的单键（C—H、O—H 那样的强键除外）。 （2）防止老化的措施 从发生老化的原因来看，一个主要原因是在高分子结构本身。因此，改善高分子的结构以提高老化的能力是很重要的。例如，橡胶在硫化以后，依然存在着不饱和双键，而橡胶制品在使用时又难于避免日光、氧气、臭氧等的侵蚀，所以人们研究合成新的品种就应避免或大大减少橡胶的高分子链 上的双键。当纳塔①等人用络合催化剂定向聚合了聚乙烯以后，他们就预测可以用乙烯和丙烯两种单体经共聚制成弹性体，后来，果然合成了二元乙两橡胶，乙丙橡胶区别于其他合成橡胶在结构上的一大特点就是主链中不含双键，完全饱和，使它成为最耐臭氧、耐化学品、耐高温的耐老化橡胶。但是，乙丙橡胶也带来聚二烯橡胶所没有的缺点，如硫化速率慢，不易跟金属粘合等。于是人们又研究在乙丙橡胶上接上易硫化的第三单体，以提高硫化速率。目前，乙丙橡胶已成为合成橡胶中有发展前途的一个品种。高分子科学和生产工艺的发展，将不断地改进高聚物的性能，使它们延缓老化

11高分子材料习题及答案

一、名词解释 1.共聚物：由两种或两种以上单体经过加聚反应生成的产物称为共聚物。 2.热塑性树脂：加热时软化甚至熔化，冷却后硬化但不起化学变化，不论重复多少次，均能保持这种性质的树脂（或受热时软化，冷却时硬化，但不起化学反应，能够反复多次的树脂）。 3.热固性树脂：加热时软化，同时产生化学反应（或交联）而固化，以再加热时不再软化也不熔化、不溶解的塑料称为热固性树脂。 4.塑料的老化：塑料在使用条件下，受到热、氧、阳光、电等作用，塑料中聚合物的组成和结构发生变化，使塑料的性能恶化的现象或过程称为塑料的老化（或塑料在使用过程中，在热、氧、阳光、电等作用下，塑料逐步失去弹性，变硬，变脆，出现龟裂的现象；或塑料逐步失去刚性，发粘，出现蠕动等的现象）。 5.橡胶的硫化：在橡胶中加入硫化剂（或交联剂），使橡胶由线性分子结构交联成为网体型分子结构弹性体的过程。 6.橡胶的再生：使废旧橡胶经机械粉碎、氧化解聚等，使其结构由大的网体结构转变为小的网体结构和少量的线型结构的过程。 7.玻璃化温度：使聚合物大分子链和链段均被固定，热运动处于停止状态，而使高分子呈玻璃状态（或呈硬脆玻璃体状态）时的温度。 8. 树脂的固化剂：使线型聚合物交联成体型聚合物的化学物质。 9.纤维增强塑料（聚合物基纤维增强材料）：以树脂（塑料）为基体，以纤维为增强材料的复合材料。 二、填空 1.由单体聚合成聚合物的反应有加聚反应和反应两种类型。（缩聚） 2. 玻璃化温度是的最高使用温度。（塑料） 3. 在塑料的各组成中，主要决定塑料性能和使用范围的成分是。（树脂） 4.在塑料的各组成中，能提高塑料的硬度、耐热性，并能降低塑料成本的组分是。（填料） 5.在塑料组成中，增塑剂能使塑料的硬度和降低。（脆性） 6. 在塑料的组成中，填料不仅能降低塑料的成本，扩大使用范围，而且还能提高塑料的。（机械强度（或硬度、或耐热性）） 7.在塑料的组成中，能延缓塑料老化的成分是。（稳定剂（或抗老化剂）） 8.在橡胶的组成中，硫化剂的作用是。（使橡胶由线型分子交联成体型（或网型）分子） 9. 既不溶于溶剂也不会熔融的高聚物属于型高聚物。（体）

包材知识丨高分子材料的老化性能

包材知识丨高分子材料的老化性能 导读 高分子材料事实上已经成为现代生活每个方面中的必需品，其在生产及加工中取得的最新进展进一步拓宽了塑料的应用范 围。老化在高分子材料的合成、贮存及加工和最终应用的各个阶段均可能发生，会导致材料使用寿命终结而大量废弃，造成资源的极大浪费和严重的环境污染。本文浅述高分子材料的老化性能，内容供优品包材系统的采供朋友们参考： 一、概述 1、定义 老化：高分子材料在加工、储存和使用过程中，由于受热、光照、氧、高能辐射、化学介质、微生物、潮湿等环境因素影响，逐步

发生物理化学性质变化，使性能下降，以致最后丧失使用价值的过程。 2、变化 1）外观变化：发黏、变硬、脆裂、变形、变色和起泡 2）物理性质变化：溶解、溶胀、流变性、透气透水性能 3）力学性能变化：拉伸强度、弯曲强度、硬度和弹性 4）电性能变化：绝缘电阻、电击穿强度 3、类型 化学老化：一种不可逆的化学反应，是高分子材料分子结构变化的结果，如塑料的脆化、橡皮的龟裂。 特点：不可逆、不能恢复 物理老化：玻璃态高分子材料通过小区域链段的布朗运动使其凝聚态结构从非平衡态向

平衡态过渡。从而使得材料的物理、力学性能发生变化的现象。 二、化学老化 1、概述 一种不可逆的化学反应，是高分子材料分子结构变化的结果，如塑料的脆化、橡皮的龟裂。 2、机理 按自由基反应机理进行，最初的反应产物主要是氢过氧化物（ROOH），然后在光、热或剪切力作用下产生自由基，引发自动催化的链式反应： 降解

高分子化学键受到光、热、机械作用力等影响，分子链发生断裂从而引发自由基连锁反应的结果 影响：相对分子质量下降；变软发粘；拉伸强度和模量下降 交联 断裂的自由基再相互作用产生交联结构的结果 影响：变硬、变脆、断裂伸长率降低 3、类型 1）热氧化老化 热作用产生自由基R·，聚合物自由基R·与氧结合形成过氧自由基ROO·，ROO·与聚合物RH作用形成ROOH和另一R· 2）光氧化老化 太阳光中的紫外线(280~400nm)是引起高分子材料老化的主要原因，聚合物吸收紫外

高分子材料的老化和防老化的原因和如何防止它老化

（1）发生老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基，等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体（如、、、等）、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫，等等。 从结构上的原因来说，聚乙烯比聚四氟乙烯容易老化，因为C—F键的键能比C—H键的键能大，它起着保护碳链的作用。聚丙烯不如聚乙烯耐老化，这是因为聚丙烯的碳链上有甲基，甲基碳原子上的氢原子比较容易脱去。由于聚酰胺链上有羧基，聚酯纤维中的酯键容易水解，因此也容易老化。又如二烯烃聚合的橡胶中含C=C双键，容易发生热氧老化、光氧老化、臭氧老化。由于橡胶常在应力条件下使用，比较容易发生臭氧龟裂，因此臭氧老化是橡胶老化的主要原因。氯丁橡胶由于含有吸电子基的氯原子，因而较耐老化。 聚合物由于结构上的弱点而在一定外界条件下发生的各种老化现象如前所述。有的聚合物没有上述情况也会发生老化，如受到辐射特别是高能辐射时，化学键就会发生断裂，即使是近紫外光辐射也能足够打开一般的单键（C—H、O—H 那样的强键除外）。 (2）防止老化的措施 从发生老化的原因来看，一个主要原因是在高分子结构本身。因此，改善高分子的结构以提高老化的能力是很重要的。例如，橡胶在硫化以后，依然存在着不饱和双键，而橡胶制品在使用时又难于避免日光、氧气、臭氧等的侵蚀，所以人们研究合成新的品种就应避免或大大减少橡胶的高分子链上的双键。当纳塔①等人用络合催化剂定向聚合了聚乙烯以后，他们就预测可以用乙烯和丙烯两种单体经共聚制成弹性体，后来，果然合成了二元乙两橡胶，乙丙橡胶区别于其他合成橡胶在结构上的一大特点就是主链中不含双键，完全饱和，使它成为最耐臭氧、耐化学品、耐高温的耐老化橡胶。但是，乙丙橡胶也带来聚二烯橡胶所没有的缺点，如硫化速率慢，不易跟金属粘合等。于是人们又研究在乙丙橡胶上接上易硫化的第三单体，以提高硫化速率。目前，乙丙橡胶已成为合成橡胶中有发展前途的一个品种。高分子科学和生产工艺的发展，将不断地改进高聚物的性能，使它们延缓老化并延长使用寿命。 其次是在合成材料加工过程中添加防老剂。如添加防止氧气或臭氧引起老化的抗氧剂，添加紫外光稳定剂、热稳定剂、防霉剂，等等。 再次，还可以用物理防护的方法，如涂漆、镀金属、浸涂防老剂溶液等。 先说一下概念，老化本身是一个综合的塑料性能的退化过程，老化也有很多种。所以说防老化剂概念比较大，抗氧剂、紫外线吸收剂都是抗老化剂的一种。 塑料的各个不同种类，耐老化性能也不同，老化方式也不同，其中，氧化导致老化比较多见，比如PP，易于被氧化，所以PP的抗老化剂中一定会有抗氧剂的存在。

高分子材料的老化研究进展.

目前,全世界的高分子合成工业的规模已经达到 115亿t/a 左右,超过了钢铁工 业的年总产量，发达国家的年人均产量达80~120kg,我国现有年产 量人均仅有 12kg 左右,有待发展。从最普通的日常 生活用品到最尖端的高科技产品都离不开 高分子材料，高分子材料是材料领域中发展最为迅速的一类［1］ 0 有的优良使用性能，故也称为 劣化”、“衰化”等［2,3］。材料的失效主要发生在它 的储存过程和它的 使用过程中，失效是一个普遍存在的现象。对高分子 材料亦称为 老化［4,5］。材料的失效原因，主要是由于内 外因素综合作用的结果。 外因是指材 料所处的外界环 境因素（场的作用，如物理因素、化学因素、生物因素 等；内因是 指化学成分、分子量分布、组织结构等因素［6,7］ 0 1高分子材料老化研究的历史回顾 各国在很早就对高分子材料的失效 （老化进行了研究。1870年，Bogge 首先用 B 萘胺和对苯胺作为 橡胶制品的抗降解剂（Antidegrader,而大大改进了橡胶的使用 寿命［8,9］。Dicke ns 认为人们是在1935年首次开始对聚苯乙烯的降解进行了研究, 这属于对合 成材料老化最早的研究。直至 20世纪40年代末,人们才开始较系统地 研究聚合物的降解等问题，这些研究着重于探索提高聚合物稳定化的可行性。之后 50年代,着重于橡胶的降解、 聚烯烃的老化、均聚物的热氧老化、聚丙烯腈 的化 学降解，以及硅橡胶的热 老化机理等方面。60年代初期，开始重点研究无规聚丙烯、聚硅氧烷等高分 子材料的热氧老化问题。70年代起,聚碳酸酯的光氧老化的研究开始引起人们的 注意,并对高分子材料老化试验研究的状况及手段进行 改进和分析。到了 80年代, 材料在不同环境因素（光照、氧、温度、 下，或在材料自身因素（化学成分、相结构、 料表面或材料物理化学性质和机械性能的改变 化学介质、生物活泼性介质等作用 分子构造以及官能团作用下，引起材 ,最终丧失工作的能力，这种变化通 常称为材料的失效。这是一种不可逆的物理、 化学变化。由于材料是逐渐失去原

如何防止高分子材料的老化

高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象就是老化。老化是一种不可逆的变化，它是高分子材料的通病。但是人们可以通过对高分子老化过程的研究，采取适当的防老化措施，提高材料的耐老化的性能，延缓老化的速率，以达到延长使用寿命的目的。 （1）老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基，等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫，等等。 从结构上的原因来说，聚乙烯比聚四氟乙烯容易老化，因为C—F键的键能比C—H键的键能大，它起着保护碳链的作用。聚丙烯不如聚乙烯耐老化，这是因为聚丙烯的碳链上有甲基，甲基碳原子上的氢原子比较容易脱去。由于聚酰胺链上有羧基，聚酯纤维中的酯键容易水解，因此也容易老化。又如二烯烃聚合的橡胶中含C=C双键，容易发生热氧老化、光氧老化、臭氧老化。由于橡胶常在应力条件下使用，比较容易发生臭氧龟裂，因此臭氧老化是橡胶老化的主要原因。氯丁橡胶由于含有吸电子基的氯原子，因而较耐老化。 聚合物由于结构上的弱点而在一定外界条件下发生的各种老化现象如前所述。有的聚合物没有上述情况也会发生老化，如受到辐射特别是高能辐射时，化学键就会发生断裂，即使是近紫外光辐射也能足够打开一般的单键（C—H、O—H那样的强键除外）。 （2）防止老化的措施 从发生老化的原因来看，一个主要原因是在高分子结构本身。因此，改善高分子的结构以提高老化的能力是很重要的。例如，橡胶在硫化以后，依然存在着不饱和双键，而橡胶制品在使用时又难于避免日光、氧气、臭氧等的侵蚀，所以人们研究合成新的品种就应避免或大大减少橡胶的高分子链上的双键。当纳塔等人用络合催化剂定向聚合了聚乙烯以后，他们就预测可以用乙烯和丙烯两种单体经共聚制成弹性体，后来，果然合成了二元乙丙橡胶，乙丙橡胶区别于其他合成橡胶在结构上的一大特点就是主链中不含双键，完全饱和，使它成为最耐臭氧、耐化学品、耐高温的耐老化橡胶。但是，乙丙橡胶也带来聚二烯橡胶所没有的缺点，如硫化速率慢，不易跟金属粘合等。于是人们又研究在乙丙橡胶上接上易硫化的第三单体，以提高硫化速率。目前，乙丙橡胶已成为合成橡胶中有发展前途的一个品种。高分子科学和生产工艺的发展，将不断地改进高聚物的性能，使它们延缓老化并延长使用寿命。 其次是在合成材料加工过程中添加防老剂。如添加防止氧气或臭氧引起老化的抗氧剂，添加紫外光稳定剂、热稳定剂、防霉剂，等等。 再次，还可以用物理防护的方法，如涂漆、镀金属、浸涂防老剂溶液等。 总之，对聚合物的老化和防老化的研究是高分子科学和技术的一个重大问题。在选择单体、改进加工聚合方法、添加防老剂、保护制品表面等方面，虽已取得显著成果，但仍需进行深入的研究。 我们在使用高分子材料制品时，也要注意保护，以延缓其老化。例如，湿的聚酯纤维衣服不宜在日光下曝晒，塑料雨伞、雨衣在使用后要擦干以防止因霉菌侵蚀而发霉，等等。但是，

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高分子材料抗老化助剂项目可行性分析报告说明 该高分子材料抗老化助剂项目计划总投资7997.47万元，其中：固定 资产投资5932.20万元，占项目总投资的74.18%；流动资金2065.27万元，占项目总投资的25.82%。 达产年营业收入16889.00万元，总成本费用13410.53万元，税金及 附加136.84万元，利润总额3478.47万元，利税总额4095.10万元，税后 净利润2608.85万元，达产年纳税总额1486.25万元；达产年投资利润率43.49%，投资利税率51.20%，投资回报率32.62%，全部投资回收期4.57年，提供就业职位237个。 本报告所涉及到的项目承办单位近几年来经营业绩指标，是以国家法 定的会计师事务所出具的《财务审计报告》为准，其数据的真实性和合法 性均由公司聘请的审计机构负责；公司财务部门相应人员负责提供近几年 来既成的财务信息，确保财务数据必须同时具备真实性和合法性，如有弄 虚作假等行为导致的后果，由公司财务部门相关人员承担直接法律责任； 报告编制人员只是根据报告内容所需，对相关数据承做物理性参照引用， 因此，不承担相应的法律责任。 ......

主要内容：概述、项目必要性分析、产业分析、项目建设方案、选址 方案、土建方案、工艺先进性、环境影响说明、企业卫生、项目风险性分析、项目节能分析、项目实施方案、投资估算与资金筹措、经济效益评估、总结说明等。

第一章概述 一、项目概况 （一）项目名称 高分子材料抗老化助剂项目 （二）项目选址 某某产业基地 （三）项目用地规模 项目总用地面积19816.57平方米（折合约29.71亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数67.74%，建筑容积率1.17，建设区域绿化覆盖率6.79%，固定资产投资强度199.67万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积19816.57平方米，建筑物基底占地面积13423.74平方米，总建筑面积23185.39平方米，其中：规划建设主体工程14050.22平方米，项目规划绿化面积1574.89平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计127台（套），设备购置费1894.61万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量963861.64千瓦时，折合118.46吨标准煤。