Diskussion über den Mechanismus der UV-Alterung

Nach der Untersuchung und Analyse der Versuchsergebnisse zeigten die HTV-Proben unter der Bestrahlung mit einem 248-nm-Ultraviolettlaser unterschiedliche Grade von Alterungsphänomenen, was der gemeinsame Effekt von physikalischer und chemischer Alterung ist.

Die makroskopische Beschreibung der Probenalterung läuft auf die physikalische Alterung hinaus. Die physikalische Alterung bezieht sich auf den Übergang der kondensierten Zustandsstruktur vom Nichtgleichgewichtszustand zum Gleichgewichtszustand durch die Mikro-Brownsche Bewegung von Kettensegmenten mit kleiner Fläche in glasartigen Polymermaterialien. Ein Phänomen, bei dem sich die physikalischen und mechanischen Eigenschaften eines Materials ändern. Dadurch nimmt das freie Volumen des Materials ab, die Dichte nimmt zu, der Modul, die Zugfestigkeit und die Härte nehmen zu, die Bruchdehnung und die Schlagzähigkeit nehmen ab, und das Material verändert sich von plastisch zu spröde, was zu einer Zerstörung des Materials führt bei lage Spannungspegel[20] . Berechnungen zufolge wurden die 1000 Impulsbestrahlungen im Experiment in eine kumulierte Energiedichte von 19,44 J/cm2 umgerechnet, was der kontinuierlichen Einstrahlung von Sonnenlicht im Freien während eines Tages entspricht. Nach der Bestrahlung wurde die Probe weniger elastisch und härter und alterte physikalisch.

Eine weitere wichtige Alterung, die durch 248-nm-Ultraviolett-Laserstrahlung verursacht wird, ist die chemische Alterung, eine irreversible chemische Reaktion, die aus Veränderungen in der Molekularstruktur von Materialien resultiert. Die chemische Alterung von Gummi erfolgt durch den Mechanismus der Reaktion freier Radikale. Nach den Faktoren, die die Oxidation freier Radikale verursachen, wird sie hauptsächlich in zwei Arten unterteilt: thermische Oxidationsalterung und photooxidative Alterung [20].

Ultraviolette Strahlen in der Sonneneinstrahlung sind die Hauptursache für die photooxidative Alterung von Gummi. DerDie Energie der ultravioletten Strahlen entspricht den chemischen Bindungen in Gummi, sodass ultraviolette Strahlen viele chemische Bindungen aufbrechen können, um freie Radikale zu bilden, und neue Bindungen zwischen freien Radikalen und freien Radikalen und Sauerstoff bilden, die in der Umgebung produziert werden, in der Sauerstoff vorhanden ist Foto -oxidative Alterung.

Da die Photonenenergie des 248-nm-Lasers höher ist als alle chemischen Bindungen von HTV, bricht die Laserbestrahlung oder unter der Bestrahlung einer Sauerstoffatmosphäre einige chemische Bindungen auf der Oberfläche der Probe, zerstört einige Gruppen , und bildet so das HTV , CH3 usw., freie Radikale miteinander reagieren. Der mögliche Reaktionsmechanismus der photooxidativen Alterung der Proben ist in Abb. 8. Abbildung

8 Kommentar (a) Erzeuge ~Si-CH2 , ~Si , H und ·CH3 , ·H und ·CH3 reagieren gleichzeitig unter Freisetzung von CH4-Gas, wodurch die Oberfläche entstehtOberfläche des Materials wird uneben; Reaktion (b) 2 langkettige freie Radikale ~Si-CH2· und ~Si· durchlaufen eine Vernetzungsreaktion, wodurch die Härte von HTV erhöht wird; Reaktion (c) setzt Formaldehyd (HCHO)-Gas unter einer Sauerstoffatmosphäre frei und erzeugt gleichzeitig ~Sien HO, und schließlich reagieren diese beiden freien Radikale, um eine durch hydrophile Gruppen abgeschwächte Hydrophobie zu erzeugen.

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