塑料老化的定義
塑料老化是指塑料的使用性能在外界環(huán)境作用下的不可逆劣變,。在大多數(shù)場(chǎng)合下,，老化是聚合物的主化學(xué)鍵斷裂所致，但次價(jià)鍵的破壞往往也能引起劣化,。
造成塑料性能劣化的原因是多方面的，如材料自身的分子結(jié)構(gòu)、環(huán)境因素等,，塑料的老化反應(yīng)通常先從表面開(kāi)始，然后再探人到內(nèi)部,。因此在體積性質(zhì)未明顯變化之前,，表面上可能會(huì)出現(xiàn)種種劣變現(xiàn)象，如龜裂,、紋裂,、變色或組織變化等，這對(duì)于要求制品外觀的應(yīng)用來(lái)說(shuō)即意味,，出現(xiàn)性能劣化,。反之，在以機(jī)械強(qiáng)度作為主要便用性能的場(chǎng)合，只要不影響材料的機(jī)械強(qiáng)度,。即使其表觀發(fā)生變化仍無(wú)礙其應(yīng)用,。不過(guò)，有些材料的體積性質(zhì)易受表面性質(zhì)的形響,，如沖擊強(qiáng)度會(huì)因表面的龜裂而降低,。因此，在評(píng)價(jià)塑料的穩(wěn)定性或穩(wěn)定劑效果時(shí),，最重要的是要考慮到保持塑料使用良好的臨界性能,。
影響塑料老化的因素
(1)環(huán)境因素 易與聚合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)以及各種不同類(lèi)型的足以破壞分子化學(xué)鍵的外界能量均能使塑料劣化。環(huán)境中導(dǎo)致塑料劣化的化學(xué)反應(yīng)物有許多,，最重要的是氧,，包括氧氣和臭氧。所有聚合物在適當(dāng)條件下都一定程度地同氧發(fā)生反應(yīng),，與氧的反應(yīng)是絕大多數(shù)塑料在使用條件下劣化破壞的主要原因,。
環(huán)境中另一個(gè)盆要的導(dǎo)致塑料性能劣化的化學(xué)反應(yīng)物是水，雖然水的破壞作用在縮聚物的水解中表現(xiàn)顯著,，一些加聚物也易遭受水的破壞,，如大分子鏈側(cè)基的水解也會(huì)給其主要性能造成損害，微量的酸或堿常能促進(jìn)聚合物的水解,。工業(yè)煙霧中含有各種各樣的化學(xué)成分,。在一些特殊用途中，塑料也可能接觸到許多化學(xué)藥品,，如溶劑,、洗滌劑、膠粘劑以及眾多的腐蝕性化學(xué)品等,，其中不少也能引起塑料老化,。
外界能量是聚合物環(huán)境劣化中的又一個(gè)基本要素。各種輻射能和機(jī)械應(yīng)力對(duì)塑料都有破壞作用;熱能無(wú)論在有無(wú)化學(xué)反應(yīng)物存在的條件下,。都能促使塑料降解,。紫外光輻射可以引發(fā)很多聚合物的劣化;機(jī)械應(yīng)力對(duì)塑料也有破壞作用，特別是在成型加工過(guò)程中它與熱能相結(jié)合時(shí)危害更甚,。
在塑料的使用壽命中,，有兩個(gè)主要的劣化時(shí)期。第一個(gè)時(shí)期是塑料加工階段,，這一時(shí)期的特征是塑料在短時(shí)間內(nèi)處于較高的溫度和機(jī)械應(yīng)力下,，少數(shù)聚合物分子會(huì)發(fā)生降解或形成活性基團(tuán)。這些活性基因作為微量雜質(zhì)能促便塑料在使用期間劣化,。第二個(gè)主要的劣化時(shí)期是在塑料處于實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境中,，這一階段所處的溫度和機(jī)械應(yīng)力一般比加工階段低,，劣化速度比較級(jí)慢，經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng),，但實(shí)際上聚合物的破壞多數(shù)發(fā)生在這一階段,。研究塑料的穩(wěn)定化，應(yīng)當(dāng)考慮到上述兩種環(huán)境條件,，即加工條件和長(zhǎng)期老化條件,。
(2)分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)因素 在同樣的環(huán)境條件下。各種塑料的耐老化性能有很大差異,。這主要是由于它們的分子結(jié)構(gòu)不同,。另外，所微量雜質(zhì)的不同也影響到其穩(wěn)定性,。一般認(rèn)為老化與聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量沒(méi)有多大關(guān)系,，但相對(duì)分子質(zhì)量分布對(duì)高聚物的氧化有影響。相對(duì)分子質(zhì)量分布越寬的高聚物,，趁容易氧化,。這是因?yàn)榉植荚綄挘龌蕉?，氧化機(jī)率增加,。
塑料的老化還與其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)或形態(tài)有關(guān)。塑料的氧化,、水解以及與其他化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)速率大都受化學(xué)反應(yīng)物的擴(kuò)散速率所控制,，因此影響滲透性的各種因素對(duì)塑料的老化有很大影響，包括結(jié)晶度,、結(jié)晶結(jié)構(gòu)的完善程度,、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、試樣的比表面等因素,。例如聚苯乙烯在溶液狀態(tài)易受氧化,。但其固態(tài)卻對(duì)熱氧化相對(duì)穩(wěn)定，這是因?yàn)榫郾揭蚁┎幌驪E等聚烯烴,，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度商于室溫,，鏈段不易運(yùn)動(dòng),，使O2不易擴(kuò)散,。
