【材料技术】三名猖獗的“不法分子”侵袭某厂商的薄膜，致其化学老化

【看点】日常使用中，塑料薄膜发生化学老化的现象是屡见不鲜。某厂商找来专家分析，竟发现“凶手”原来是这三名“不法分子”：水、氧化介质、溶胀性介质。这些“不法分子”通过破坏主价键和次价键引致塑料薄膜的化学老化。

破坏主价键的化学老化

当化学介质侵入到塑料薄膜中，与主键作用最重要的有氧化和水解。

1.氧化

反应机理：塑料薄膜被化学介质氧化的作用机理与光氧化老化和热氧化老化类似，都是自由基反应机理。

老化结果举例：如聚丙烯在不同浓度硝酸中浸渍时特性黏度会有变化，可看出聚丙烯不耐氧化性的硝酸。在氧化过程中，PP材料变色（呈黄褐色），重量减小，力学性能降低。

2.水解

除了氧化作用外，对塑料薄膜破坏最严重的介质是水，因为大多数介质中都有水。

反应原理：水的渗透可以引起聚合物特定基团水解。

易水解物质：一般碳链大分子不含易水解的基团，故耐水性好。杂链大分子物质的分子链除了碳原子之外，还有非碳原子如醚键、酯键、酰胺键等，这类基团在一定条件下可发生水解。

破坏次价键的化学老化

塑料薄膜大分子之间次价键的破坏，会使塑料薄膜材料的性能发生显著变化。这些破坏次价键的作用有增塑、溶胀、溶解、环境应力龟裂。

1增塑

水对聚酯、聚酰胺等极性塑料薄膜有很好的增塑作用。水在聚酰胺分子中的渗透和扩散，可使聚酰胺增塑，削弱了聚酰胺树脂分子之间的作用力，使聚酰胺的强度降低。

2.溶胀

塑料薄膜吸收一定量的低分子液体而溶胀。溶胀使塑料薄膜材料分子间力削弱，使其强度下降。聚乙烯在溶胀性介质——饱和烃、芳香烃和氯化烃的作用下，介质分子向聚合物渗透，拉伸强度和伸长率显著降低。