对于长期暴露于室外环境条件下的塑料制品来说,太阳光是影响耐久性的最主要外因之一。所有户外使用的塑料制品均会不同程度的受到他的侵害和破坏。太阳光由紫外线、可见光和红外光组成。其中,紫外线辐射是最有害的辐射源。在地面上,对聚合物危害最大的有效光波长是在紫外光谱的290-400nm范围内。
照射到地面上的太阳光仅有大约5%是在该波长范围,但大多数聚合物含有的化学基团或组分中的添加剂能选择性的吸收该范围某一波段的波长。由于紫外线能量一般高于高分子链中化学键断裂所需要的能量。因此,聚合物吸收紫外能量的结果是,聚合物分子活化,处于不稳定的状态,或者聚合物分子因获得过量的能量,导致分子链中最薄弱的化学键断裂,并形成引发降解过程的活性自由基。
由于户外使用的塑料制品是在含氧条件下接受紫外线的辐射,因此,氧的参与是不可避免的。氧的参与引发了已经处于不稳定态或断链的聚合物发生其他化学反应,这些反应又常常被其他大气因素,如水、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等加速。这种在紫外线作用下,通过引发和促进氧对聚合物的化学反应和老化的过程称为光氧老化。
在空间环境中,塑料加工材料,包括复合材料,还会受到来自太空的电离辐射和其他形式的破坏。此外,随着环境保护越来越受到重视,另外一种意义上的环境适应性迅速提上议事日程,这就是废弃塑料的处理问题。这个问题如果不能很好解决,势必对人类的生存环境构成污染和危害。
太阳光照射下聚合物所发生的种种化学的、物理的变化主要是光氧老化所引起的。不同品种的塑料制品,其耐老化程度随分子结构不同而有较大差异。聚四氟乙烯因极强的碳氟键使它具有优越的光稳定性。PMMA因对达到地面的紫外线波段的吸收能力比较弱,所以能在户外较长期使用。
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