3.4.3　高分子材料老化控制

1. 热老化预防措施

对于结晶型塑料及橡胶等高分子材料制品，应使其温度处于玻璃化温度以上，但低温可能会降低高分子材料的温度，使材料的物理性能发生改变，从而使其使用性能发生变化。在高分子材料生产过程中，加入增塑剂，有助于在提高材料的可加工性的同时，也可降低玻璃化温度，从而提高材料的耐寒性。增塑剂的作用机理分为分子增塑和结构增塑两种：分子增塑是增塑剂在分子水平上与高分子混溶，降低高分子链之间的相互作用力，增加高分子链的柔顺性；结构增塑是增塑剂以分子尺寸的厚度分布于聚合物的聚集态结构之间，起到润滑作用。

2. 湿老化预防措施

聚酯、聚缩醛、聚酰胺和多糖类高聚物等高分子材料在酸或碱等催化剂的作用下，遇水发生水解，使空气的污染非常严重，严重情况下会导致酸雨发生，因此应严格限制该类高分子材料的生产与使用。笔者认为，如果在这类材料表面覆盖防水薄膜，就能有效降低甚至避免水解、湿润等现象引发的高分子材料老化现象。

3. 氧老化预防措施

在高聚物等高分子材料的加工过程中，有选择性地加入胺类抗氧化物、酚类抗氧化物、含硫有机化合物及含磷化合物等物质，能与过氧自由基发生反应，从而使氧老化反应终止。抗氧剂分为自由基受体型和自由基分解型两种。自由基受体型抗氧剂能与过氧自由基迅速反应，使其活性降低；自由基分解型抗氧剂能够使高分子过氧自由基转变成稳定的羟基化合物，进而降低高分子材料的老化速度。对于酚类抗氧剂来说，由于存在氢过氧化物自分解成自由基的趋势，应由抗氧剂与氢过氧化物共同作用，形成抗氧剂。一般来说，如果自由基受体型抗氧剂能与自由基分解型抗氧剂共同作用，往往会产生较好的协同效果。

4. 光老化预防措施

在高分子材料的加工过程中，如果加入适量的光稳定剂，就可以有效地避免材料老化与降解。一般来说，光稳定剂有光屏蔽剂、紫外吸收剂与淬灭剂等。光屏蔽剂有炭黑、钛白粉等，能反射紫外光，避免光照射入聚合物高分子材料内部，减少光激发反应；紫外吸收剂能吸收紫外线，自身处于激发状态，放出荧光、磷光或热，进而回到基态；高聚物吸收紫外光后处于激发态，将能量转移给淬灭剂，回到基态，淬灭剂再以光或热的形式将获得的能量释放出去，进而恢复到基态。

此外，在聚合物等高分子材料表面涂上防紫外线的丙烯酸涂料，可有效增强聚合物的光稳定性，且涂层越厚，高分子材料的光稳定性越好，防止光老化的效果越明显。

5. 生物老化预防措施

能够使塑料等高分子材料发生微生物老化的主要生物类型是霉菌，其次是细菌、小型藻类及原生动物等。因此，对霉菌的防范至关重要。目前，防止菌类老化的方法有很多，适用于塑料制品等高分子材料老化的方法是在塑料中添加防霉剂，或者涂覆反微生物因子。