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摘要：随着我国科学技术的快速发展与进步，高分子材料在生产生活中应用越来越广泛，已经成为日常生活中的很多常用物品的主要构成材料。但是高分子材料在使用过程中很容出现老化问题，老化严重限制了高分子材料的使用年限，也因此很多领域的很多物品现阶段仍无法使用高分子材料替代。因此文章对高分子材料的老化机理进行研究，在此基础上提出高分子材料的老化防治方法。
关键词：高分子材料；老化机理；防治方法
引言
高分子材料广泛出现在我们的生活中，并不只存在于工业制造中。目前出现在我们日常生活中的高分子材料有很多，比如塑料制品也就是一次性塑料纸袋和我们所穿的衣物制品。目前我们所穿的衣服制品一般都是合成纤维合成的商品，合成纤维也属于高分子范畴。无论这些商品是何种高分子材料形成的，都极易出现各种各样的老化问题，比如塑料制品容易发硬，而衣服制品容易发黄。因此，研究高分子材料老化机理以及如何防治高分子材料老化成为一个重要的话题。
1概述
高分子材料是生活化学领域下的一个概念，指的是以高分子化合物为基本单元组成的聚合材料。高分子是与小分子对应的一个概念，高分子材料具有分子量大、分子量分布多散性的特点，这也是高分子材料与小分子材料的主要区别。高分子材料分子量通常较大，在10000以上，小分子材料的分子量规定，组成成分也相对固定。同时高分子材料分子量分布多散性意味着高分子材料在分子分布上相对均匀，各部分化学特性、物理特性、生物特性相差不大，可以将资源更加有效地利用。
2高分子材料的老化机理
2.1合成纤维老化机理
合成纤维材料中存在着羰矩等非常活泼的基团，当合成纤维受到臭氧、辐射、氧气等因素的影响时，这些活泼的基团就会发生氧化反应，并出现酞胺键断裂的情况。酞胺键的断裂一般会使合成纤维内部的羧基转化为毅基、胺基、末端狡基以及二氧化碳，而在二氧化碳的释放过程中，合成纤维也会逐渐变黄，并在性能上发生变化，而这也就是合成纤维的老化机理。另外，由于水、热等条件都能够加快合成纤维材料的光氧化反应速度，因此当周围环境的空气湿度或是温度较高时，合成纤维的老化也会变得更加迅速。
2.2塑料及其老化机理
塑料是最常见的一类高分子材料，也是应用时间较长的一类合成材料。常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等，分别对应的2号塑料（HDPE）、3号塑料（PVC）、5号塑料（PP），HDPE常用于清洁剂、食用油、农药等容器（不做饮食包装，不循环使用，不耐高温），PVC多用于水管、书包、地膜等材料（价格便宜，不做饮食包装，不循环使用，不耐高温），PP多用于可直接加热的部分塑料材料（多见于乳制品包装、微波炉餐盒，可耐受167度高温）。除此之外，生活中可见到的塑料材料还有1号塑料（PET）、4号塑料（LDPE）、6号塑料（PS）以及其他（如PC、PA类）。塑料在生活中应用极为广泛，该材料普遍具有造价低，循环利用率高的特点，但通常降解速率较低且大部分不耐受高温，也有一部分塑料被称为白色污染。
2.3聚烯烃类塑料商品的老化机理
目前市面上能见到的塑料商品的老化机理有两种，分别是热氧老化和光氧老化。对于聚烯烃塑料商品中的热氧老化来说，光氧老化的反应机理一般和低分子的化合物反应机理是差不多相同的特点，都具有能够自动发生催化氧化反应的特点。从塑料商品老化的两种形式来说，光氧老化是最为重要的一种形式。这是因为聚乙烯这些高分子商品一般而言在自然使用条件下非常容易受到大气环境中的其他各项因素作用，从而发生氧化。
这是因为聚烯烃类商品由于特殊的分子结构，很容易有不明杂质混进去，而这些杂质容易发生氧化。除此之外，由于塑料商品中的分子结构往往较大，而且塑料商品中本身也具有极易发生氧化的物质，所以在这一老化过程中，光氧老化是最重要的一种形式。也就出现了塑料商品外观性能都发生老化变质等不良现象。
3高分子材料老化的防治方法
3.1防止塑料发生老化的具体措施
要想防止塑料发生老化，那么就要针对塑料的防老化机里做出预防措施。针对塑料来说，塑料的防老化一般从以下几个方面进行准备。首先在塑料还没有成型的时候，就应该尽最大努力减少杂质的混入。除此之外，也应该尽可能减少塑料与空气的接触，如果不能，也要尽量控制接触时的温度，使温度降低，避免温度过高。在塑料合成时可以采取人工增加增塑剂的方法使温度降低。而且为了增加塑料制品的抗老化性能，也应该在塑料快成型时配方中加入一定程度的防老剂。现在一般来说我们所购买的塑料都是加过防老剂的。而且由于塑料制品的不同用途，塑料制品所需要的防老剂也不相同。所以往往在塑料进行合成时，防老剂不会单一使用，而是相互配合才能取得良好的防老效果。因此，如何挑选防老剂成为一个重难点问题，防老剂首先要与聚合物具备相容的特点，挥发性也要小，除此之外尽量要不带颜色，避免破坏了塑料制品本来的颜色。
3.2设置防老化涂层
高分子材料老化的主要影响因素有光、热、水、氧气、臭氧等等，由于这些因素所引起的氧化反应都需要与材料进行直接接触，因此如果能够在高分子材料外部加设一个涂层，那么也同样能够得到非常有效的防老化效果。例如当高分子材料经常会受到暴晒时，就可以在材料表面涂上色素，形成一个色素涂层，而在色素本身具有良好抗光性的情况下，高分子材料就不会因强光照射而发生光氧化反应，而高分子材料的老化也会因此而变得更加缓慢。
3.3制作加工时加入防老化剂
直接从动植物种提取天然高分子材料具有局限性，因此现阶段我国广泛使用的高分子材料多为人工合成材料。那么在加工制造过程中不妨在原料中加入防老化剂，改善高分子材料内部组成分子的特性或结构，使其不稳定基团和活泼基团氧化反应强度降低，从而达到延缓老化速率的目的。
可以加入的防老化剂大体上可分为以下几种。第一种是加入抗氧化剂，氧化反应是高分子材料老化的根本原因，抗氧化剂的使用可以降低材料氧化反应的剧烈程度，达到防老化目的。另一种就是加入热稳定剂，部分高分子材料的老化机理是热氧化反应，对于此类材料热稳定剂的加入可以提高材料对温度的耐受能力，提高其发生热氧化反应的阀值。最后一种就是加入光线稳定剂，依据就是部分高分子材料老化是由于光氧化反应，同时根据研究结果，光氧化反应多为材料分子与光线中紫外线发生反应，可能与蛋白质的变性有关。针对容易发生光氧化反应的高分子材料可以加入光线稳定剂或紫外线稳定剂以提高其抗光氧化能力。
结语
随着我国改革开放的不断加深，我国高分子材料的应用也会越来越重要。可是如何避免高分子材料在运用途中发生老化行为，尽可能延续高分子材料的使用寿命呢？那么就要尽可能地根据高分子材料的老化机理做出预防措施。做好对高分子材料防老化的预防措施，不仅能够提高高分子材料的使用寿命，同时也能做到既节省新材料，又能减少对资源的浪费。除了要做好高分子材料的防老化措施之外，一些新型技术如抗老化剂也在不断诞生中。希望本文的研究能为我国高分子材料的老化机理和防治措施有一定的参考作用。
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