Защо TPE остарява? Техническа разбивка на разграждането на полимера

Термопластични еластомери(TPE) се използват все повече в спортно оборудване на открито. Продукти като дръжки на кормилото на велосипеди, тръби за теглене и очила за гмуркане се възползват от своите екологични, меки и силно еластични свойства. Въпреки това, след продължителна употреба, често възникват проблеми като лепкава повърхност, втвърдяване, избледняване и дори напукване - това се дължи на стареене на материала.

Защо настъпва стареенето? This can be examined from two perspectives.

От гледна точка на наблюдение,TPE продуктиса непрекъснато изложени на топлина, кислород, ултравиолетова (UV) радиация, влага и химически агенти в околната среда по време на обработка и употреба. Комбинираният ефект на тези външни фактори постепенно променя химическия състав и структурата на материала, което води до съответно влошаване на неговите физични свойства. Втвърдяване, лепкавост, чупливост, загуба на сила и пожълтяване са типични прояви на стареене.

От механистична гледна точка, стареенето наTPE материалие по същество процес на разрушаване на структурата на полимерната верига. Под въздействието на топлина или светлина молекулярните вериги поглъщат енергия и влизат във възбудено състояние. Когато енергията надхвърли точката на разкъсване на химическите връзки, сегментите на веригата се разкъсват, генерирайки свободни радикали. Веднъж образувани, тези свободни радикали предизвикват верижни реакции в материала, като непрекъснато стимулират разграждането или кръстосаното свързване на молекулярните вериги. Ако има и кислород или озон, ситуацията става по-сложна. Реакциите на окисление произвеждат водородни пероксиди, които допълнително се разлагат на кислородсъдържащи продукти като карбонилни групи, което води до съответно намаляване на механичните свойства на материала. Освен това, остатъчните метални йони на катализатора от производствения процес или следи от метали като мед, желязо и манган, въведени по време на обработката и употребата, могат значително да ускорят скоростта на окислително разграждане, причинявайки по-бързо стареене на материала.

В обобщение, разбирането на тези причини позволява прилагането на целенасочени контрамерки по време на етапа на проектиране на формулата. Чрез включването на система от добавки като антиоксиданти и светлинни стабилизатори, свободните радикали могат да бъдат ефективно почистени и окислителните верижни реакции потиснати, което позволява на материала да поддържа стабилна производителност за по-дълъг период при външни условия. Това също означава, че дори средTPE материали, ще има значителни разлики в устойчивостта на стареене в зависимост от формулировката.

Накратко, за продукти като външно оборудване, които са непрекъснато изложени на слънчева светлина и дъжд, вземането на фактор за стареене при избора на материал влияе пряко върху експлоатационния живот на продукта и репутацията на крайния потребител. Zhongsu WangTPE материалипредлагат зрели формулиращи решения за сектора на оборудването на открито, постигайки оптимален баланс между еластично тактилно усещане и устойчивост на атмосферни влияния.