Zakaj se TPE stara? Tehnična razčlenitev razgradnje polimerov

Termoplastični elastomeri(TPE) se vedno bolj uporabljajo v športni opremi na prostem. Izdelki, kot so ročaji kolesarskega krmila, vlečne cevi in ​​potapljaška očala, imajo koristi od svojih okolju prijaznih, mehkih in zelo prožnih lastnosti. Vendar pa se po dolgotrajni uporabi pogosto pojavijo težave, kot so lepljiva površina, utrjevanje, bledenje in celo razpoke – to je posledica staranja materiala.

Zakaj pride do staranja? To je mogoče preučiti z dveh vidikov.

Z vidika opazovanja,TPE izdelkiso med obdelavo in uporabo nenehno izpostavljeni vročini, kisiku, ultravijoličnemu (UV) sevanju, vlagi in kemičnim dejavnikom v okolju. Skupni učinek teh zunanjih dejavnikov postopoma spremeni kemično sestavo in strukturo materiala, kar vodi do ustreznega poslabšanja njegovih fizikalnih lastnosti. Otrdelost, lepljivost, krhkost, izguba trdnosti in porumenelost so značilni znaki staranja.

Z mehaničnega vidika je staranjeTPE materialije v bistvu proces razpada strukture polimerne verige. Pod vplivom toplote ali svetlobe molekularne verige absorbirajo energijo in preidejo v vzbujeno stanje. Ko energija preseže točko pretrganja kemičnih vezi, se segmenti verige zlomijo, pri čemer nastanejo prosti radikali. Ko ti prosti radikali enkrat nastanejo, sprožijo verižne reakcije v materialu, ki nenehno spodbujajo razgradnjo ali navzkrižno povezovanje molekularnih verig. Če je prisoten tudi kisik ali ozon, postane situacija bolj zapletena. Oksidacijske reakcije proizvajajo vodikove perokside, ki se nadalje razgradijo v produkte, ki vsebujejo kisik, kot so karbonilne skupine, kar vodi do ustreznega zmanjšanja mehanskih lastnosti materiala. Poleg tega lahko preostali kovinski ioni katalizatorja iz proizvodnega procesa ali kovine v sledovih, kot so baker, železo in mangan, vnesene med predelavo in uporabo, znatno pospešijo stopnjo oksidativne razgradnje, kar povzroči hitrejše staranje materiala.

Če povzamemo, razumevanje teh vzrokov omogoča izvajanje ciljnih protiukrepov v fazi načrtovanja formulacije. Z vključitvijo sistema dodatkov, kot so antioksidanti in stabilizatorji svetlobe, je mogoče učinkovito odstraniti proste radikale in zatreti oksidativne verižne reakcije, kar omogoča, da material ohrani stabilno delovanje dlje časa v zunanjih razmerah. To tudi pomeni, da tudi medTPE materiali, bodo pomembne razlike v odpornosti proti staranju, odvisno od formulacije.

Skratka, pri izdelkih, kot je zunanja oprema, ki je nenehno izpostavljena sončni svetlobi in dežju, upoštevanje zmogljivosti staranja pri izbiri materiala neposredno vpliva na življenjsko dobo izdelka in ugled končnega uporabnika. Zhongsu WangTPE materialiponujajo zrele rešitve formulacije za sektor zunanje opreme, ki dosegajo optimalno ravnovesje med elastičnim otipnim občutkom in odpornostjo na vremenske vplive.