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耐候性聚氯乙烯農(nóng)膜老化原因和機理是什么?
(一)聚氯乙烯農(nóng)膜的老化現(xiàn)象
農(nóng)用聚氯乙烯薄膜,暴露在室外,逐漸硬化,失去柔軟性而變脆,從而易于破裂。在老化開始時,薄膜上局部地產(chǎn)生褐色斑點,此后這種色斑逐步擴大,使整個薄膜變色而失去透明性,在變色的同時,薄膜強度迅速降低,以致破裂。聚氯乙烯農(nóng)用薄膜老化變脆的原因有二,其一是增塑劑減少,其二是樹脂的變質(zhì)。
聚氯乙烯農(nóng)膜的老化原因和機理
(二)增塑劑的減少
增塑劑逐步減少的原因有:增塑劑向表面滲出及增塑劑的揮發(fā);雨露對增塑劑的萃取作用;灰塵和煙附著到薄膜表面在增塑劑中的擴散和轉(zhuǎn)移作用;光和熱的作用使增塑劑本身變質(zhì)。
(三)pvc樹脂的變質(zhì)
日光中光和熱的作用可使聚氯乙烯分子的主鏈斷裂,從而使塑料的強度降低。此外,聚氯乙烯分子的脫氯化氫(HCl)反應引起分子間的交聯(lián),或產(chǎn)生許多分子內(nèi)雙鍵結(jié)構(gòu),從而使聚氯乙烯和增塑劑的相容性惡化,也使農(nóng)膜的物理性能降低。
(四)老化對PVC農(nóng)膜性能的影響
把厚度為0.1mm的農(nóng)用PVC進行了室外曝曬試驗,并使用三種加速老化試驗的耐候計(日光型、杜氏型和紫外線型)作對比,測定輻照前后薄膜的拉伸強度和彈性伸長率,如圖2-2-1所示。
(五)高分子材料光老化的一般機理
陽光中含有紫外線,實驗證實,紫外線能促進各種高分子材料降解,因此也就能夠促進農(nóng)用薄膜的老化。
大多數(shù)高分子材料對于285nm光輻躬并沒有很強的吸收帶,因此,許多近紫外線都會被薄膜反射或透過薄膜,所以純的高分子材料吸收的光能不多。但實驗證實塑料的光老化速度很快,這是由于潛在的生色團的作用。
工業(yè)上所使用的高分子材料總是含有各種各樣的雜質(zhì),這些雜質(zhì)都可能成為光氧化作用的潛在敏化劑,這種敏化劑包括:
(1)在高分子聚合過程中所加入的催化劑。
(2)大氣污染的影響,如工業(yè)區(qū)空氣中的二氧化硫,可能被聚合物或增塑劑所吸收,形成含硫生色團SOOR等。
(3)塑料薄膜中所加入的各種添加劑或顏料。