臭氧对塑料的腐蚀

pmloveyou

臭氧对pvc、pp、玻璃钢等非金属材料的腐蚀情况，不是有没有人了解。
谁又这方面的资料，请共享一下，谢谢了。

嘉华用户

我也想了解一下,请教各位专家了!

yjinkui

ASTM D1149-07 可参考

hanjixian

找到一点材料，供参考
从下图中可知，塑料总体的耐臭氧老化还是很好的。

0 V9 W$ c1 n/ x, T. i[ 本帖最后由 hanjixian 于 2008-9-12 20:25 编辑 ]

云动风清

表内的数据值的仔细斟酌，乙丙橡胶耐臭氧性能怎么是“劣”

hanjixian

原帖由 云动风清 于 2008-9-13 00:35 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
表内的数据值的仔细斟酌，乙丙橡胶耐臭氧性能怎么是“劣”

1 ^8 d0 O- W4 ?/ o
  L) c5 I* ~9 v& l, c5 Q; ~* B版主说的是，乙丙橡胶的耐老化性应该是很好的了，这一点确实有误。
尽信书不如无书，大家看是否还有其它问题。

CHNLOONG

臭 氧 的 化 学 性 质

; t9 @/ S; S! }臭氧很不稳定，在常温下即可分解为氧气。臭氧、氯和二氧化氢的氧化势（还原电位）分别是2.07、1.36、1.28伏特，可见臭氧在处理水中是氧化力量最强的一种。臭氧的氧化作用导致不饱和的有机分子的破裂。使臭氧分子结合在有机分子的双键上，生成臭氧化物。臭氧化物的自发性分裂产生一个羧基化合物和带有酸性和碱性基的两性离子，后者是不稳定的，可分解成酸和醛。
# m+ U, _. O8 S臭氧与有机物反应
臭氧与有机物以三种不同的方式反应：一是普通化学反应；二是生成过氧化物；三是发生臭氧分解或生成臭氧化物。如有害物质二甲苯与臭氧反应后，生成无毒的水及二氧化碳。所谓臭氧分解是指臭氧在与极性有机化合物的反应，是在有机化合物原来的双键的位置上发生反应，把其分子分裂为二。由于臭氧的氧化力极强，不但可以杀菌，而且还可以除去水中的色味等有机物，这是它的优点，然而它的自发性分解性、性能不稳，只能随用随生产，不适于储存和输送，这是它的缺点。当然，如果从净化水和净化空气的角度来看，由于其分解快而没有残留物质存在，又可以说成是臭氧的一大优点。
臭氧与无机物反应
除铂、金、铱、氟以外，臭氧几乎可与元素周期表中的所有元素反应。臭氧可与K、Na反应生成氧化物或过氧化物，在臭氧化物中的阴离子O3实质上是游离基。臭氧可以将过渡金属元素氧化到较高或最高氧化态，形成更难溶的氧化物，人们常利用此性质把污水中的Fe2+、Mn2+及Pb、Ag、Cd、 Hg、Ni等重金属离子除去。此外，可燃物在臭氧中燃烧比在氧气中燃烧更加猛烈，可获得更高的温度。

richardlian

谈谈自己的理解：
/ r6 i8 K9 ]$ ?4 h: m     臭氧对聚合物的影响主要是聚合物材料里是否含有C=C，因为C=C很容易被臭氧氧化产生断链或再次交联，一般地塑料几乎不含C=C，所以其抗臭氧能力较强；而诸如天然橡胶等二烯烃聚合的橡胶，由于其分子结构中含有较多的C=C（未完全硫化），因此其抗臭氧能力较差；
- _" b) n7 n3 X1 V; T4 n8 [8 V     二元乙丙橡胶，主要是通过丙烯的非规整性破坏聚乙烯分子的规整性，从而使乙烯链段的结晶度降低，而CH2CH2---在非结晶的情况下是一种非常柔顺的分子链段，所以二元乙丙橡胶能保持很好的橡胶特性，二元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。所以其耐臭氧能力较强！
     但是，二元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。由于第三单体（非共扼二烯烃）引入了一定比例的不饱和双键来达到其硫化速度的目的；双键的存在就会导致其耐臭氧氧化能力降低；三元乙丙橡胶的耐臭氧老化性相对二元乙丙差。
      同时由于橡胶类的材料，分子较为柔顺，有利虽于臭氧分子的侵入，所以乙丙橡胶只能算是橡胶类中抗臭氧能力较强的一种材料！

[ 本帖最后由 richardlian 于 2008-9-16 21:13 编辑 ]

richardlian

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比，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，提高材料的耐老化性能，延缓老化的速率，以达到延长使用寿命的目的。
（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，如具有不饱和的双键、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CO2，NH3、HCl、SO2等）、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫，等等。
（2）防止老化的措施
7 L" k6 y3 D1 W9 w从发生老化的原因来看，一个主要原因在于高分子结构本身。因此，改善高分子的结构以提高防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，而橡胶制品在使用条件下又难于避免日光、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在橡胶的高分子链上的双键。
( C3 _8 |: w) W其次，是在合成材料加工过程中添加防老剂。如添加防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。
: U/ Q9 F$ H- T& D" W) Y; `再次，还可以用物理防护的方法，如涂漆、镀金属、防老剂溶液的浸涂和涂布等等。
) e/ K: G4 }1 P. Y* U; G' {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、制品表面涂布保护物质等方面，虽已取得显著成果，但仍需进行深入的研究。
' v7 N5 a) u9 E     我们在使用高分子材料制品时，要注意保护，以延缓其老化。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，有些制品是难于避免这些外界因素的，如塑料地膜、塑料大棚上的薄膜、汽车轮胎、室外电缆包皮等都不能避免日晒雨淋以及氧气等的侵蚀。这就要依靠从高分子结构、加工等方面来提高质量以加强聚合物内部防老化的能力。
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/ t1 m/ j- z* {( U! d[ 本帖最后由 richardlian 于 2008-9-16 21:13 编辑 ]

richardlian

好象有点跑题了，PVC/PP/分子链中不含有不饱和的C=C，因此其耐臭氧氧化能力应该算是较强的；PVC耐老化能力较差，其实很大因素都是其增塑剂造成的，因为这些增塑剂很容易迁移到塑料表面造成PVC性能下降；
而PP的抗紫外的能力较差，因为PP分子链为丙烯，由于分子链上甲基的存在，很容易在紫外线的作用下，甲基被转化为甲基自由基；因此一般的PP材料在长期的太阳光的暴晒下很容易变成粉状，这就是因为由于甲基的自由基化导致的分子链的断链造成的。
. F3 F3 `7 s( W" X0 D* N由于塑料薄膜带被禁止，所以现在很多超市都是用无纺布的购物带。其实那些都是PP的纺粘非织造布加工而成的；不知道大家是否注意到这些购物带在太阳底下暴晒一段时间，表面就会有很多粉状物质产生，其实这些就是聚丙烯断链造成的。
" S9 s3 f8 j! i  }9 I3 E2 G
玻璃钢材料的树脂基体不饱和聚酯/环氧树脂等热固性树脂，相对于橡胶制品，由于热固性树脂为体形交联，其交联度相当大；体系中含有的不饱和双键几乎用来交联，因此其是一种很好的耐臭氧能力的材料。

mbbycj123

hanjixian 发表于 2008-9-12 20:22 static/image/common/back.gif
. d0 R8 f2 M- B7 r找到一点材料，供参考
从下图中可知，塑料总体的耐臭氧老化还是很好的。

- G+ D3 }2 q  K; L请问这个图片靠谱吗？ 塑料基本都耐臭氧？

hanjixian

mbbycj123 发表于 2012-8-9 16:24 http://www.3dportal.cn/discuz/static/image/common/back.gif
请问这个图片靠谱吗？ 塑料基本都耐臭氧？

7 |$ v1 B: a1 A5 ~" V7 Y
只在臭氧条件下，没有其它影响因素，可参考。

蓝色金属

5 h# c# f0 h0 o
我想了解下，HDPE和LDPE和水接触后耐臭氧老化吗？
根据百度百科显示：PE耐臭氧性能不怎么样呀。
http://www.3dportal.cn/discuz/forum.php?mod=image&aid=2152378&size=300x300&key=9166b96eb32ab960&nocache=yes&type=fixnone
http://file:///C:\\Users\\Colorful\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\394965288\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\5DU6M]25RAP0HVL${~K7U0O.jpg
* i9 I# Q: ^) \+ {8 c2 N( e

p41500

8 m4 ]* c2 h& Q) x! W5 U百度文库中的这个数据表好与本贴内的数据出入很大呀，链接在下面
- ?8 e! g. c" Lhttps://wenku.baidu.com/view/591f77c202d276a200292e6a.html

kellyz

谢谢分享

3088

臭氧对pvc、pp、玻璃钢等非金属材料无腐蚀，但是加速老化。