老化的主要原因

塑料在加工成型或使用時，質(zhì)量會逐漸降低，這種現(xiàn)象叫做老化或劣化(degradation，deterioration)。雖然在橡膠領(lǐng)域內(nèi)早就有陳化或老化(aging)這個名詞，但它多指隨時間的變化，不適合表示廣泛的性能變化。

老化的主要因素是：熱、紫外線、放射線、臭氧、電氣、機械、化學、微生物等的作用，而氧、水分、應變等則隨著這些因索加速老化。所以，由此引起的性質(zhì)變化是多種多樣的，單就老化來說，具體情況也是很復雜的。

塑料的穩(wěn)定性一般認為是對所要求的某種特定性能的穩(wěn)定和對一般性能保持的穩(wěn)定性。通常，對物理、機械、電氣等性能要求比較高。但是，必須認識到塑料老化所引起的化學結(jié)構(gòu)上的變化對這些性能產(chǎn)生影響——這個基本問題。

塑料的化學老化過程是：分子鏈斷裂、交聯(lián)、聚合物鏈的化學結(jié)構(gòu)變化、側(cè)鏈基的變化等，這些反應的組合和程度隨環(huán)境而不同。

紫外線耐候試驗箱

當塑料加熱時，會軟化或熔化。特別是在高溫下暴露時，會被空氣中的氧慢慢氧化。如暴露在熔點以上的高溫時，不僅在空氣中就是在真空中也會發(fā)生熱分解。人們熟知，塑料在室外受日光直射時急劇老化，而日光的紫外線和空氣中的氧作胃最大。但是，若單獨作用就弱了。

塑料因熱和紫外線而氧化，反應一開始，物理性能就顯著變化。如前所述，這是因為聚合物中的分子鏈斷裂，產(chǎn)生新的鍵，即再生鍵、支化、交聯(lián)、環(huán)化。

聚臺物化學隨著近代儀器分析技術(shù)的進步而飛躍地發(fā)展。對化學結(jié)構(gòu)的研究方法，使用了紅外吸收光譜、紫外吸收光譜、氣體色譜法、質(zhì)量分析、電子自旋共振、放射性同位索等強有力的手段來鑒定結(jié)構(gòu)變化。伴隨老化而發(fā)生的鏈斷裂、交聯(lián)反應的程度，以及由此而產(chǎn)生的聚合物分子量的變化，用溶液法、滲透壓法、光散射法、沉降法等進行研究。

聚合物的熔化、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化鄢種熱效應是可逆的變化。但熱對聚合物能引起不可逆的或永久的化學變化。假如不存在其它活性物質(zhì)和作用，那么聚合物的熱穩(wěn)定性就與構(gòu)成聚合物的種種化學結(jié)構(gòu)的鍵離解能有關(guān)。

另外，光化學反應是依聚合物化學結(jié)構(gòu)選擇吸收光輻射能而發(fā)生的。一般日光為輻射能源。引起聚合物老化的日光波長在300～400毫微米的紫外線范圍內(nèi)。

戶外暴露老化是受紫外線輻射能和水分、臭氧、氧、熱等主要因素，以及其它實際使用條件作用的結(jié)果?？紤]到復雜的老化機理，有必要在獲得各種主要因素對聚合物是怎樣起作用的——這個基本認識之后，再進行總的評價。所以，為了解釋在各種參數(shù)影響下聚合物穩(wěn)定的復雜性，必須積累更多的基本資料，為確立實用的加速老化試驗方法而努力。