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ABS塑料的老化


塑 料 的 老 化
塑 料 是 六 十年 代后 期 国 际 上 发 展 最
、一








?




迅速 的 工 程 塑 料 之 一 者 是 三 种 均 聚物




?

它 是 丙 烯 睛和 苯 乙烯
,


同 同’
‘ ’

在 聚 丁 二 始 上 的 接 枝 产 物 或三 元 共 聚 物
聚 物 的 机械 混 和 物




树脂 为 耐 寒型
试 样 规 格不 同
,
’ 。

均聚 物 和 共 聚 物或 两 种 共
〕口 它 综 合 了 丁

,

纯树脂
分 四 个 配方做热 老 化


睛橡







丁 苯橡 胶 和 丙 烯 睛

的 特性
加工


,

苯乙 烯 共 聚 物 因 而 具 有 良好 的 电绝 缘 性



五 个 配 方 做 大 气老 化 冲和 抗 弯 强 度
往 法 长条



老 化 过 程 中 测定 抗

耐 冲击 性 和 耐 药 品 性

,

而 月 它 还 有质 轻





试 样为

毫米 的 压
,

价 廉 等 优点

,

故 必 将 在 我 国 社 会主 义


一 部份 用 机 械 加 工 方 法 开 有 缺 “ 型 老 化试 验 箱 内进 行
,

建 设 中得 到 广 泛 应 用
塑 料 的 耐 候 性较 差


热老 化 在

因 为 丁 二 烯 分 子 中 含有 双 键

所以 “ 据 报 导 〔 〕 它 在户 外
, ,

试 样 平 放 在 架上 无缺口

温度



大气老 化试 样
,

曝 露 在广州 天河 曝露场


缺 口试

曝露 半 年 后

,

其 最宝 贵 的性能


便下 降了
在我国
,

这是

冲 —抗 缺 点 度 塑料的 主要





样 曝 露 在 本 所 试 验大 楼 楼 顶
露 架 的 木框 上 倾斜


试 样 固定 在 曝

,

架面 朝 正 南


,

前 者 与地 平 面

目前

产 肪是工 程 塑 料 中 量 较
近年来
,

,

后者

,



大 和 老 化 问题 突 出 的 一 种 塑 料





配 方做 耐 寒试 验 试 样尺 寸




少生产厂 和 使 用 部门 都 急 需 了解 它 的 老 化性 能和 防止 它老 化 的 方 法 因 此 开 展 对 于
,

毫米

试 样 放 入 低 温 箱 在一
,










下 各放 置



小时和一

下 放置 不


塑 料者化 与 防 老 化 的 研 究 是 很 有 意义 的

,

同的时 间


取 出后 立 即 测 定 抗 冲 强 度


的 要求

,

厂 等单 位 年 月 根 据兰 州 我们 进行 了 第一 批 试 验 现 除 土


配方 做 耐 化 学 腐 蚀 和 土 埋 试 验 试 样
尺 寸 均为






耐 化学 腐 蚀 和 贮存 试 验外


,

其 他试验 巳


毫 米 耐 化学腐蚀 试 验



经 结 束 目 的在 于 研 究

塑料在热 光及其

在装有
进行

,

硫酸液 的玻璃缸


放在 室 内




他 条件 作 用 下 的 老 化性 能 和 几 种 添 加 剂 的 稳

测定 重 量 变化 百 分 率 和 抗 冲强 度
土 埋 试 样埋 在离地 面 缺口
,

定 效果



的变化


米深度

的泥土 中

测 定 抗冲
’ ’

和 抗弯 强度 的
,





按 树脂 重 量计
以下 同
,

变化





六 个 配 方 的 部份 试 样
,


第 一 批 试 验 共做 了 八 个 配 方

放 在 室 内不 见 光 的 地 方 作 贮 存 试 验 试 验 过
程 中测 定 开 有 或 未 开 缺 口 试 样 的 抗 冲 强 度
上 述 各项 试 验 所 用 的试 样 均 由 兰 州


曰 , 口

碳黑 碳黑


厂提供



树 脂 为 丙 烯 睛和 苯 乙烯 接 枝 到 聚 丁
通 用型


二 烯 骨架 上 的 乳 液共 聚 物

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结果 与讨论


老 化过 提 中机 撼 性 能 的变化
塑 料 在 户 外 曝 露 和 热 老 化 过程 中抗

夕 别 知 , 扮 、



冲强 度 的变 化如 图 看出
,



所示



从 图上 可 以
说 侧 枷 祥

所 有 配 方 的 抗冲 强 度 在 初 期都急 剧 下




,

后 期 却变化 甚 微



充 化 一寸 ,勺

,




,( 柯 璐 万 势 裸 侧


扰 弯孩 度 在 户 外眼 寡 付 的 变化

帅 车

二二 君 孟



,


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,




,

,



二石

电化 时向 天
峨 } 侧 霉 知



杭 冲 强 度 在 户 外睐 寡 时 的 变 化



扣 ” 加 , 侧 且 书 件 公 二 挥 瓜 资 饭 拿 协 娜 ‘ 怡 “





— —










‘禅





,寸





,









杭 穷法度 在 热 老 化 时 的 变 化

塑 料 由 于 受 到 紫外 线 和 热 的 作 用



,



户 的

逐 渐 会 在表面 上 出 现 一 层 脆 性 层
种 脆 性层 在 老 化 初 期增 加 很 快
,



通常
,

,














后 期 却逐 渐 看来

减慢 杭冲 强 度 在 热 老 化 时 的 变化

,

达 到 一定 时 间后 便 停 止




塑 料在 老 化过 程 中 抗 冲 强 度 的 变 化规 律 可 用
习 这 个观点 〔 〕 解释 来

抗弯 测 试 时

,

发现 在 户 外 曝 露 和 热 老 化
,

初 期试样只 能 压 弯

强 度反 而 升 高 , 后 期 却





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可压 断

,

强 度 逐 渐 下 降 〔图
,

和图
,





可 能是 由于八旧 塑 料 中弹 性 的 橡胶微 粒 在老



添 加 荆 的裸 定 效 果
配方


化过 程 中发生 降解 使 其 韧 性 降低 刚性提 商 以 致 逐 渐 变成 脆 性材料 之 故 因为
,


纯树脂 时
,

在受 到 热 和 光 的作用
虽 然 它 的原始 抗 冲 强 度
,



性 能迅 速 变 坏 最高 表
,



三 个 配 方 的 耐 候 性 极差 在 户 外 曝 露 时 很 快发 脆 所 以 它 们 的抗 弯 强 度 没 有 先经 过 升
,
,



缺口





公斤一厘米
,

厘米



但在


下经


小时后

抗 冲强
,

高 的阶 段 就 马 上 下 降 了 图 从 以 上 情 况 看 来 八邵 塑 料 的 热 老 化 和 大气老 化 都是一 个 变 硬 发 脆 的过程
,




度 巳 降为
只剩下

,

即 差不 多 下 降 了

天后
,



户 外曝 露仅



就下

降到









加 有或 未 加 添 加荆 邵 的 耳 始 弥 度




,












,













抗 冲强 度 在 户 外 。

二时


的变化

公 斤 一厘 米 厘 米

矍川


秘 珊 一一
不断 不断


兰兰 …


不断

不断














不断

不断
。 。

不断

不断


不断
。 。









不断 不断
不断
































例如





以 外 其 他添加剂 的加 入 都 能
,

前用


公斤 一

一 厘 米 冲击机都 冲不 断
,

见表


在不同程度 上 提高
,

塑 料 的 耐 老 化性 能
,



户 外 曝 露 不 到 一 个月
,

配 方就 被 冲

在 相同 的试 验 温度 下

。 。 ’

犷 和 ’ 两个






加 有 碳 黑 的 试 样 具有 较 好 的 耐 候性




配方 分 别要经

天后 抗 冲 强 度
,

才 下 降到


配方在

天 后 尚 有


相 同情 况 下 和 两 个 配 方 分 别 要经 二 个 半 月 和五 个 半 月 才被 冲断 而 且在 八个月之
,

和 两 个 配 方 在 户外 曝 露六 又如 个 半月 后 抗 冲 强 度 缺 口 分 别 还 保 留
, ,

后 抗 冲 强 度 仍 相 当高
况下
,



在 不 承 受 冲 击 力 的情

配 方 的 制品 在 户 外 至 少可 以 使用二





所 有 配 方未开 缺 口 的 试 样

,

在老化

年半





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可 能 由于 碳 黑 在 高 温下 不 能防 护
‘ ’‘
,




或薄膜 〔

’‘ ’

’‘



一 ‘名 〕
,


则是 改 善

息 塑

〕 所 以在 热 老 化情 料 的热 老 化 〔 况 下 配 方 的稳定 效 果 不 佳 由表 数 据 可 知 加有 一 的 和 两 个 配 方 的 耐 候 性极 差 和 纯树脂 一 样 它 们 的无 缺 口 试 样 在 户 外曝 露不 满 一 个月 就 被 冲断 据 有些 资料 的 红 外 光 谱 研 究 证 明
,
’ ’


料 耐 候 性 的 有效 方 法 正 如 毛 主 席 指 出 的 “ 不 同 质的 矛 后 只 有 用不 同 质 的方 法 才 能 解 决 ” 这个 问题 还 有 待 于 今后 进 一 步 的研
,


,





有 趣 的是
剂 的加 入
,

,



以外

,

碳黑 和抗氧



都 会使


塑 料 缺 口 试 样 的原 始
,






,

塑 料 在 热和 光 老 化 时 只 有 丁
, ,

抗 冲 强 度 严 重 降低
试样
,

但 对无 缺 口 试
厘 米 冲 击 机都 加 公 斤一厘
,

二烯 组 份 的 吸 收 带 有 变 化
。 、

这 是 由于 它 里 面
,

样 的 抗 冲强度影 响不 大 在 老 化前 用
,

所 有 配 方 的无 缺 口

— 料 不 同 的 看 来 常 用 于 这 类 塑 料 的 苯 并三 哇 类 紫外 线 吸 收 剂 二 〔 〕 不 一 —一 般 来 说 添加 紫外 塑料 定能适用于


含有不 饱 和双 键 所 致 很 明 显 这 是 和 聚 苯 乙烯 丙 烯 睛 等塑 苯 乙烯 共 聚 物
,

冲不 断

— 即 抗 冲 强 度 可 能都 超过

,

公斤

米 厘米



我 们 认为


这 大 概 与缺
,



,

口 的 开 设 密切 相关



在 今 后 的 配 方研 究 中



,

应 尽 量 减 小 这 种不 良的 影 响 三

线 吸 收 剂 是 提 高塑料 耐 候 性 的 常 用 方 法

,





有试 验 证 实 〔 〕 能 有效防 护 其 他 塑 料 光 老 化 的 紫外 线 吸 收 剂 甚 至 在 大 用 量
,

低沮 脆 性 小 时 和一


?

配 方在 不 同温 度 下 放 置


的情 况下 对
,

塑 料 也无 显著 的 稳 定 效 果



下 放 置 不 同 时 间 后 的 抗 冲强 度 缺 口


而 添加 碳 黑 或 者 在 表 面 涂 上 一 层 适 宜 的 清 漆

于表


试验

塑 料 在 低 通 下 的抗 冲 强 度

缺口

,

公 斤 一 厘米 厘米


放置 时 间
,

温度

, “

小时

室温

一二二 一 卜 一 卜 一 一兰 一 生 主 一 二

?

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, ‘ 占 斑 二 几 “ ,,

了 了产 于 卢一


平均值


。 。

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取 出后 立 即 测










内 } 八 肠勺 口自 恤八 吕 匕 勺甘 勺 合













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一 一 一























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室 温放置 小 时后 测









取 出后 立 即 测



























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数 据 表 明 这 个 配 方 的 低温 冲 击 性 能 较差 一 下 的 抗冲强度 缺 口 仅 为

,

,








室温下 的 置



在一


下 只经 另外
,

小 时

,

耐 化 学 腐 蚀 土 埋 和 贮 存 试 验 均 未 结束

,

就 差 不 多下 降 了

在一

下放


初 步 结果 如下
配 方 的试 样 在 经 受

小 时 后 的试 样
,

,

取 出 后 一 部份 立 即 测

硫酸 作 用 二
,

定 达 化

另 一 部份 在 室 温 下 放 置
缺口
,

小 时 后 才测


年 另三 个 月 之 后 不超过



,

外 观 未见 变化


重 最 变化

前 者 抗 冲强度
。 。

只有
,

,

后 者则 高



公斤
,

试 验前 的 抗 冲强 度 缺
,

由此 可 见
,

低 温 下 抗 冲强度 的 骤然 与通 常所说 的





降低 只 是 物 理 上 的 变 化




变 化不大


—二 年 另 三 个 月 后 则 降至

厘米 厘米

八 个 月后

不同

因为 上 述 变 化 是 可 逆 的




组 料在


硫 酸 中的重
,

变化





试 性
‘ ’

,

盯间

,

、少」 ,

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,




。 ‘






,

一…



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”“

?

如 前 所述



三 个 配 方 的 耐 候 性很
,




,

无 缺 口 试 样 在 户 外 曝 露 不满 一 个 月
‘ ’




能被

— 六 个 配方 在 室 内


公斤

厘 米 冲 击 机 冲断








,

不见光
,

放置 一 年
’三 个 配 方
,

后 也 冲不 断 放 置 二 年半后



抗 冲和 抗弯 强 度的 变 化 情 况 表 明
塑料 的 热 老 化和 大 气老 化


的 无 缺 口 试 样 每 一 配 方 七 条 仍 皆冲 不 断
配 方只 冲断一 条
,


,

都是 一 个 变 硬
,


强度

公斤

厘米 配方

配方 断 四 条


平均 强度
,




厘米


发 脆 的 过 程 在 热 和 大 气 的 作用 下 未 经 稳定
塑 料 的 性 能 会迅 速 变 坏 添加碳黑和酚


,

缺口

纯树 脂 就从
,


在 户 外曝 露 天 抗冲强 公 斤 一匣 米 厘 米
,


类抗 氧剂 之后
老 化性 能


,

可 在 不 同 程 度 上 提 高它 的 耐 一 的加 入


紫外 线 吸 收 剂
塑料 的耐候性
, ,

,




但 在 室 内 不 见 光 放 置 的情 况 降到 二 年半后 还有 下 一 年后 为
土 埋 试 验前 抗 冲 强 度

能提 高

在 泥 土 复盖 和 室


内贮 存 的 情 况 下
低 温 下呈现脆性
上报导过
,

塑料 的 性 能 变 化缓 慢

缺口







应 看 作 是 物理 变 化

斤一厘 米 厘 米

,

忿

,

抗弯 强 度

公斤 厘 米


本文 曾 在 本 所 科 技 动 态

年 第二 期

土 埋 十 一 个月 后


,

上 述 两 个指标 分 别 为 和

现作 了 补充和 修 改

二 年 另五 个 月 后 仍 几 乎 不 变

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。 一

















双 “















原载










地 》





原 载《



















原载
























原载 同
原 载《 同 原 载《








































曰 》



月 月只






夕久 千 少 夕 久





,
















原 载《






































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