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。
高分子材料老化的基本类型有:
1、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。
2 大气老化或降解 :当材料暴露在大气中很自然会缓慢变质。高分子材料在使用、贮存或处理时,也同样暴露在一定的气候因素中,这些因素会大大影响其性能,对高分子材料有重要影响的因素有太阳辐射、氧、温度、水和大气污染。高分子材料的大气风蚀不仅与大量的因素有关,而且某些因素的结合会对老化过程产生协同效应,例如高分子在紫外光辐射下的老化,可以用提高温度的办法来加速。
3、高分子材料的风蚀及影响因素。一些聚合物的活化光波对于不同的聚合物具有不同的Z大损坏波长,常把Z大损坏波长称为Z人活化波长。在这种特定波长的光照射下,聚合物能发生Z快速度的裂解。
4、水也是影响高分子材料老化的一个重要因素。水主要是以雨和露的形式出现在材料表面,水饱和氧气并且携带氧与材料表面接触,促进材料表面氧化反应,使材料损坏。当材料有裂纹时,水在裂纹里的凝结促使应力产生,进一步损坏高分子材料。在高分子光降解时水的存在会影响自由基活性(通常活性减少)。
5、大气的污染包括气体和粒子。通常粒子的存在减少太阳辐射的强度,然而大风携带的粒子会损坏高分子的表面。工业空气污染,包括NO2,SO2和臭氧影响聚合物的老化性能,调查聚合物在SO2或NO2下各种性能的变化,发现粘度和交联度发生变化。紫外光和氧的存在有时更进一步加重高分子的损坏。臭氧对饱和聚合物(如聚烯烃)是不反应的,但能提高氧化速度。