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塑料型材如何避免聚合物在加工过程中的降解？

塑料型材在加工过程中如果聚合物，要受到高温、强剪切力等的作用，在这些强的作用下，高分子链要产生断链，因而分子量下降，这就是降解。

一、降解的分类

1.自由基连锁降解反应：由热、应力等物理因素引起的降解。在热或剪切力的影响下，聚合物的降解通常是无规则的选择进行的。这是因为聚合物中所有化学键的能量都十分接近的关系。在这些物理因素作用下，降解机理也极其相似，通常是通过形成自由基的中间步骤按连锁反应机理进行，包括活性中心的产生、链转移和链断裂、链终止几个阶段。

2.逐步降解：这种降解主要是在加工的高温下，聚合物含有微量水分、酸或碱等杂志进行有选择的降解，降解一般发生在碳-杂链（如C-N、C-O、C-S、C-Si等）处，这是因为碳-杂链键能较小、稳定性较差的缘故。降解具有逐步反应的特征，每一步具有独立性，中间产物稳定，断链的机会随分子量的增大而增大，所以随着降解反应的逐步进行，聚合物的分子量逐渐减小的同时，其分子量分散性也逐步减小。含有酰胺、酯、缩醛的聚合物容易在高温下发生水解、酯解、酸解、胺解等降解反应。

温度越高，降解越快；在高温下停留时间越长，降解越厉害。加工过程往往有氧气的存在，氧在高温下能使聚合物氧化生成过氧化物结构，过氧化物容易分解产生自由基，从而引发连锁降解反应，称为热氧降解，使聚合物降解的主要历程。

加工过程中，聚合物要反复受到应力的作用（以剪切应力为主），当剪切应力的能量超过键能时，就引起化学键的断裂，产生降解。剪切作用和热的作用一起，对聚合物的降解起强烈的降解促进作用。

微量水分是有些聚合物降解的主要因素，如PC、尼龙（PA）、ABS、聚酯等。因此加工之前的干燥是必备的工序。

二、解决措施

聚合物在加工过程中出现降解后，制品外观变差，内在质量降低，使用寿命缩短。因此加工过程大多数情况下都应设法尽量减少和避免聚合物降解。因此通常可采用以下措施：

1.严格控制原材料技术指标，尽量去除聚合物中的催化剂残留等杂志。

2.使用前对聚合物进行严格干燥，特别是聚酯、聚醚、聚酰胺等聚合物存放过程容易从空气中吸附水分，用前通常应使水分含量降低到0.01-0.05%以下。

3.确定合理的加工工艺和加工条件，使聚合物能在不易产生降解的条件下加工成型。

4.加工设备和模具应有良好的结构。主要应消除设备中与聚合物接触的部分可能存在的死角或缝隙，减少过长的流道、改善加热装置、提高温度显示装置的灵敏度和冷却系统的冷却效率。

5.在配方中考虑使用抗氧剂、稳定剂等以加强聚合物对降解的抵抗能力。

有些情况下，可以利用聚合物在加工过程中的降解效应，如橡胶的开炼（塑炼），降低分子量，提高加工性；聚合物共混物，利用剪切效应产生的自由基，可是两种或多种聚合物产生接枝、共聚等反应，从而提高共混物的性能

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