怎么延缓塑料老化塑料

塑料、橡胶制品老化的问题是行业里比较头疼的事情，那么塑料橡胶制品是如何老化的呢?从一般发生老化的机理来看，产生老化的一个主要原因是高分子结构的改变。因此，研究和改变高分子链结构以提高耐老化的能力是主要解决问题的途径。比如:虽然橡胶硫化的目的是产生交联、减少不饱和键，但是硫化后的橡胶总还是存在着很多不饱和双键，而硫化橡胶产品在应用中不可避免的要遭到氧气、阳光、大气中的臭氧等的作用，而这些化学和光化学的作用是硫化橡胶产生老化现象，所以，防老化主要是从减少硫化橡胶的高分子链上的不饱和双键为主，比如，用一些支链改性，利用特殊的化学反应是不饱和键饱和从而从分子结构的层面予以提高耐老化能力，延缓老化并延长使用寿命。 其次是在橡胶、塑料凳加工过程中添加防老剂。比如:在硫化橡胶的配方中添加紫外光稳定剂、防霉剂、热稳定剂等，添加防止臭氧或氧气引起老化的抗氧剂。 再次，还可以用增加涂层和防护膜的物理防护的方法，如浸涂防老剂溶液、涂漆、镀金属等。

概述

有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应，在热、光或氧的作用下，有机分子的化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应，也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。是消除刚刚产生的自由基，或者促使氢过氧化物的分解，阻止链式反应的进行。能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物，称为主抗氧剂；

分类

芳香胺类抗氧剂：又称为橡胶防老剂，是生产数量最多的一类，主要用在橡胶制品中，这类抗氧剂价格低廉，抗氧效果显著，但由于使制品变色，限制了它们在浅色和白色制品方面的应用。重要的芳香胺类抗氧剂有：二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物，可用在天然橡胶、丁苯橡胶 、氯丁橡胶和异戊橡胶等制品中。

受阻酚类抗氧剂：受阻酚类抗氧剂是一些具有空间阻碍的酚类化合物，它们的抗热氧化效果显著,不会污染制品,发展很快。这类抗氧剂的品种很多,重要的产品有：2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3，5-三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。这类抗氧剂主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。(右图为受阻酚类抗氧剂的结构）

辅助抗氧剂：如：硫代二丙酸双酯，常与受阻酚类抗氧剂并用，效果显著，主要产品有：双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯 。亚磷酸酯也是辅助抗氧剂 ，主要产品有：三辛酯、三癸酯、三（十二碳醇）酯和三(十六碳醇)酯等。

作用

抗氧剂的研究方向已转向开发高效多能的助剂产品和反应型抗氧剂。中国大陆市场上有国内生产的，也有进口的，国产的气味比较大，保存不好保存。进口产地有美国、比利时、德国、西班牙的。其中德国产的最多人使用，因为德国产的抗氧剂包装个质量都比较适合实际生产使用。德国产的，一般叫做抗氧剂BHT。其中德国拜耳公司发明的抗氧剂BHT广泛用于工业用途，以下为其详细用途。必须强调的是，不推荐氧化防止剂。

原理

1、使用断链式抗氧剂的聚合物的稳定性。

对抗氧剂干预链反应活性种反映机理，即段链式施主机理(CB-D)和段链式受体机理(CB-A)

CB-D机理的典型是过氧化只有基团与抑制剂如酚类，其次是芳香胺类之间的反应。从抑制剂AH中生出来的只有基可以按反应式(1-43)那样消灭一个过氧化物基团PO2。

2、使用预抗氧剂的高聚合物的稳定性

预防性或助抗氧剂可分解氢过氧化物，而不形成自由基中间产物，因此，它们可防止由氢过氧化物分解为自由基是所导致的链的支化。

3、抗氧剂之间的协同作用

一个十分有名的例子就是双肉桂酰基硫代双丙酸脂(DLTDP)或是双硬脂酰基硫代双丙酸脂(DSTDP)与有空间位阻的酚类，在某些高聚物热稳定性方面的应用。另一个有关协同作用的很重要的例子，是在提高聚烯类的熔体稳定性时，见有空间位阻的酚类与亚磷酸脂复合作用。

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，希望对您有帮助。

其次，经常开窗通风，阳光照射到屋内使室温升高，高温同样能加快塑料的老化。

最简单的办法就是拉上窗帘，试试看。

一、塑料的分类

塑料种类很多，到目前为止世界上投入生产的塑料大约有三百多种。塑料的分类方法较多，常用的有两种：

1、根据塑料受热后的性质不同分为热塑性塑料和热固性塑料

热塑性塑料分子结构都是线型结构，在受热时发生软化或熔化，可塑制成一定的形状，冷却后又变硬。在受热到一定程度又重新软化，冷却后又变硬，这种过程能够反复进行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。热塑性塑料成型过程比较简单，能够连续化生产，并且具有相当高的机械强度，因此发展很快。

热固性塑料的分子结构是体型结构，在受热时也发生软化，可以塑制成一定的形状，但受热到一定的程度或加入少量固化剂后，就硬化定型，再加热也不会变软和改变形状了。热固性塑料加工成型后，受热不再软化，因此不能回收再用，如酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等都属于此类塑料。热固性塑料成型工艺过程比较复杂，所以连续化生产有一定的困难，但其耐热性好、不容易变形，而且价格比较低廉。

2、根据塑料的用途不同分为通用塑料和工程塑料

通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料，主要包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品种。人们日常生活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成。

工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、聚酰亚胺等。工程塑料具有密度小、化学稳定性高、机械性能良好、电绝缘性优越、加工成型容易等特点，广泛应用于汽车、电器、化工、机械、仪器、仪表等工业，也应用于宇宙航行、火箭、导弹等方面。

二、塑料的成分

我们通常所用的塑料并不是一种纯物质，它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分，此外，为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。

1、合成树脂

合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40％～100％。由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100％的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。

2、填料

填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。

3、增塑剂

增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂(用量<10％)，则得硬质聚氯乙烯塑料。

4、稳定剂

为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。

5、着色剂

着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。

6、润滑剂

润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。

除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等，以满足不同的使用要求。

三、塑料的特性

1、塑料具有可塑性

顾名思义，塑料就是可以塑造的材料。所谓塑料的可塑性就是可以通过加热的方法使固体的塑料变软，然后再把变软了的塑料放在模具中，让它冷却后又重新凝固成一定形状的固体。塑料的这种性质也有一定的缺陷，即遇热时容易软化变形，有的塑料甚至用温度较高的水烫一下就会变形，所以塑料制品一般不宜接触开水。

2、塑料具有弹性

有些塑料也像合成纤维一样，具有一定的弹性。当它受到外力拉伸时，卷曲的分子就由柔韧性而被拉直，但一旦拉力取消后，它又会恢复原来的卷曲状态，这样就使得塑料具有弹性，例如聚乙烯和聚氯乙烯的薄膜制品。但是有些塑料是没有弹性的。

3、塑料具有较高的强度

塑料虽然没有金属那样坚硬，但与玻璃、陶瓷、木材等相比，还是具有比较高的强度及耐磨性。塑料可以制成机器上坚固的齿轮和轴承。

4、塑料具有耐腐蚀性

塑料既不像金属那样在潮湿的空气中会生锈，也不像木材那样在潮湿的环境中会腐烂或被微生物侵蚀，另外塑料耐酸碱的腐蚀。因此塑料常常被用作化工厂的输水和输液管道，建筑物的门窗等。

5、塑料具有绝缘性

塑料的分子链是原子以共价键结合起来的，分子既不能电离，也不能在结构中传递电子，所以塑料具有绝缘性。塑料可用来制造电线的包皮、电插座、电器的外壳等。

附：常用塑料的种类有：

①聚氯乙烯（PVC）

它是建筑中用量最大的一种塑料。硬质聚氯乙烯的密度为1.38～1.43g/cm3，机械强度高，化学稳定性好，使用温度范围一般在-15～+55℃之间，适宜制造塑料门窗、下水管、线槽等。

②聚乙烯（PE）

聚乙烯塑料在建筑上主要用于给排水管、卫生洁具。

③聚丙烯（PP）

聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，约为0．90左右。 聚丙烯常用来生产管材、卫生洁具等建筑制品。

④聚苯乙烯（PS）

聚苯乙烯为无色透明类似玻璃的塑料。 聚苯乙烯在建筑中主要用来生产泡沫隔热材料、透光材料等制品。

⑤ABS塑料

ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，以丙烯睛（A）、丁二烯（B）及苯乙烯（S） 为基础的三组分所组成。ABS塑料可制作压有花纹图案的塑料装饰板等

塑料变硬，老化，主要是由于温度，酸碱度，阳光，等外界条件下引起的缓慢氧化，塑料成分及性质变化

尽量放置密封处和阴暗处，减少阳光照射，防止雨淋，等都会减缓塑料的氧化，增长使用寿命。

那么根据这个特点，我们只要用能够遮挡紫外线的材料都可以使用，比如，草绳，锡箔纸，铁管，铁皮，保温管，石棉，，，，等等等等，

。这样会有很好的提高耐晒与抗老化方面的性能。我从几点讲一下抗氧剂概述有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应，在热、光或氧的作用下，有机分子的化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应，也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基，或者促使氢过氧化物的分解，阻止链式反应的进行。能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物，称为主抗氧剂；分类芳香胺类抗氧剂：又称为橡胶防老剂，是生产数量最多的一类，主要用在橡胶制品中，这类抗氧剂价格低廉，抗氧效果显著，但由于使制品变色，限制了它们在浅色和白色制品方面的应用。重要的芳香胺类抗氧剂有：二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物，可用在天然橡胶、丁苯橡胶

、氯丁橡胶和异戊橡胶等制品中。

受阻酚类抗氧剂：受阻酚类抗氧剂是一些具有空间阻碍的酚类化合物，它们的抗热氧化效果显著,不会污染制品,发展很快。这类抗氧剂的品种很多,重要的产品有：2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3，5-三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。这类抗氧剂主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。(右图为受阻酚类抗氧剂的结构）

辅助抗氧剂：如：硫代二丙酸双酯，常与受阻酚类抗氧剂并用，效果显著，主要产品有：双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯

。亚磷酸酯也是辅助抗氧剂

，主要产品有：三辛酯、三癸酯、三（十二碳醇）酯和三(十六碳醇)酯等。

作用抗氧剂的研究方向已转向开发高效多能的助剂产品和反应型抗氧剂。中国大陆市场上有国内生产的，也有进口的，国产的气味比较大，保存不好保存。

进口产地有美国、比利时、德国、西班牙的。其中德国产的最多人使用，因为德国产的抗氧剂包装个质量都比较适合实际生产使用。德国产的，一般叫做抗氧剂bht。其中德国拜耳公司发明的抗氧剂bht广泛用于工业用途，以下为其详细用途。必须强调的是，不推荐氧化防止剂。

原理1、使用断链式抗氧剂的聚合物的稳定性。

对抗氧剂干预链反应活性种反映机理，即段链式施主机理(cb-d)和段链式受体机理(cb-a)

cb-d机理的典型是过氧化只有基团与抑制剂如酚类，其次是芳香胺类之间的反应。从抑制剂ah中生出来的只有基可以按反应式(1-43)那样消灭一个过氧化物基团po2。

2、使用预抗氧剂的高聚合物的稳定性

预防性或助抗氧剂可分解氢过氧化物，而不形成自由基中间产物，因此，它们可防止由氢过氧化物分解为自由基是所导致的链的支化。

3、抗氧剂之间的协同作用

一个十分有名的例子就是双肉桂酰基硫代双丙酸脂(dltdp)或是双硬脂酰基硫代双丙酸脂(dstdp)与有空间位阻的酚类，在某些高聚物热稳定性方面的应用。另一个有关协同作用的很重要的例子，是在提高聚烯类的熔体稳定性时，见有空间位阻的酚类与亚磷酸脂复合作用。

以上属个人见解，希望对您有帮助。

塑料根据老化程度可以成为碎片或粉末，如果该种塑料本身无毒，那么老化后对人是无害的，如聚乙烯、聚丙烯等。有些塑料在成型加工中加入了有害的添加剂（含铅的稳定剂等），那么老化后对人是有害的，如有些聚氯乙烯制品。

为了防止塑料老化，人们在塑料成型加工过程中加入一些抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂等助剂，来达到延缓或抑制塑料的氧化和降解。同时也可以加入光降解剂和生物降解剂达到加速塑料的降解的作用，以减少白色污染 。