聚烯烃老化的时空谱--多因素耦合老化动力学研究

作     者：安振华 叶焱 许治平 杨睿 Zhen-hua An;Yan Ye;Zhi-ping Xu;Rui Yang

作者机构：清华大学化学工程系北京100084 

出 版 物：《高分子学报》 (Acta Polymerica Sinica)

年 卷 期：2021年第52卷第11期

页      面：1514-1522页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(基金号51673111)资助项目 

主　　题：聚丙烯 聚乙烯 多因素耦合 老化动力学 

摘      要：聚烯烃的自然老化是光照、温度、湿度和氧气多种环境因素综合作用的结果,但长期以来,无法通过实验室加速得到模拟综合条件下的老化结果.本文采用自主设计开发的多因素耦合老化评价系统,可以实现光照、温度、湿度和氧气条件的可控加载,测定高分子材料在不同条件组合下老化时产生的气相降解产物(如CO_(2))的生成速率,以此来评价材料的稳定性.以聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)为典型体系,建立了二者关于温度、光照强度、湿度和氧气浓度的单因子老化速率方程,并基于此建立了PP和PE的多因素耦合老化动力学模型.通过测定不同条件下的老化速率,拟合得到了PP和PE的多因素耦合老化动力学方程,并计算得到了PP和PE的全国“老化速率地图和逐月“老化速率时间谱,对PP和PE的应用提供了重要的指导.进行了PP和PE对不同条件因子的敏感性分析.研究发现,PP对光照强度和湿度的敏感性显著高于PE,对氧气浓度的敏感性略高于PE,而对温度的敏感性要低于PE.