于良，于祝明 (中国检验认证集团山东有限公司，山东 青岛 266000)

0 引言

现阶段我国市面上所见到的高分子材料种类众多，较为常见的有塑料、橡胶等，如果这些高分子材料发生老化，不仅会影响其外观，更加会影响到产品自身功能性，一般来说，如果高分子材料发生老化会导致材料失去原有的颜色以及光泽，同时还很有可能会导致材料出现拉伸强度下降以及龟纹等现象。因此，对高分子材料的老化机理以及防治措施进行针对性分析是非常有必要的。

1 高分子材料的基本概念

高分子材料属于生活化学领域下的一个类别，其主要是指以高分子化合物为基本单元所组成的聚合材料，同时也包括天然高分子。高分子与小分子属于同一概念，但与此同时，二者也有一定差异性，通常情况下，高分子材料具有分子量大以及分子量分布分散性的特点，而小分子材料则与其截然相反，不仅分子量较小，其组成成分也相对固定。目前来看，如果按照来源对高分子材料进行划分，可以大体将其分为天然高分子材料以及合成高分子材料两大类。对于天然高分子材料来说，其主要是指可以在自然界直接获取并且利用的高分子聚合物质，例如天然纤维、天然橡胶等。而对于合成高分子材料来说，其所包含的内容较为广泛，可以将其大体分为三类，即合成橡胶、合成纤维以及塑料。无论是天然高分子材料还是合成高分子材料，其分子量都具有较强的稳定性，具有其他材料不具备的优越性。高分子材料的密度通常要比一般材料密度更小，这也使得高分子材料具有轻便性的优势，无论在化学特性还是物理特性与其他材料相比较都有一定优越性[1]。

2 高分子材料老化机理分析

2.1 塑料及其老化机理分析

塑料是现阶段人们日常生活中最为常见的一种高分子材料，其属于一类合成材料，我国塑料材料中最常见的组成成分包括聚氯乙烯、聚乙烯等等。对现阶段的塑料材料进行分类可以分为2号塑料、3号塑料以及5号塑料。其中，2号塑料一般应用于农药以及清洁剂等容器中，一般情况下不会考虑将其应用到食品包装中，同时也不考虑将其循环利用。而对于3号塑料来说，通常会考虑将其应用到水管、地膜等制作中，3号塑料的主要优势体现在价格便宜，但同时3号塑料耐高温性较差，并且不可作为饮食包装。对于5号塑料来说，其属于可以直接加热的塑料材料，通常会将其应用到微波炉餐盒以及饮食包装中，此种材料的主要优势体现在耐高温性较强[2]。对于塑料来说，往往其老化现象较为常见，例如，如果直接将热水倒入普通的矿泉水饮料瓶中，矿泉水瓶往往会以肉眼可见的速度枯萎、变形，这一现象也属于塑料老化现象。目前来看，普通塑料的老化大体分为热氧老化以及光氧老化两种。对于热氧老化来说，其属于最为常见的老化方式，是因为一种游离基链式反应，材料在受热情况下高分子由聚合状态变为游离基状态，并且形成了游离基链，一般情况下只有游离基链达到饱和之后才能停止继续老化。对于光氧老化来说，其主要是指塑料材料长期在阳光充足或者氧气密度较大的环境中所发生的一种缓慢氧化现象，与铁生锈的原理较为类似，这一老化过程往往较为复杂，对塑料材料原有高分子结构的破坏也是缓慢进行的，通常会导致高分子链发生断裂，最终导致分子结构被整体破坏[3]。

2.2 橡胶及其老化机理分析

橡胶在人们日常生活中经常会应用到，无论是在汽车轮胎、还是门窗密封以及高压锅密封中都发挥出了理想效果，但是在实际使用过程中，往往橡胶材料也会发生老化现象，橡胶材料的老化较为缓慢，并且其老化机理较为简单，通常情况下是由于在光与热的双重作用下发生了综合反应，而致使缓慢老化现象出现。橡胶发生老化之后，最为直观的表现为橡胶表面发生龟裂，且橡胶材料失去弹性，其整体颜色也发生明显变化。

2.3 纤维及其老化机理分析

纤维是一种较为常见的高分子，通常是在植物中对其进行提取，通过人工合成以及加工的方式制作成相应的产品。纤维的造价成本较低，综合性能较强，因此在我国有较为广泛的应用，无论是在建筑领域、轻工业领域、生物医药领域中的应用都发挥出了理想效果[4]。通常情况下，纤维材料具有一定的弹性以及韧性，当此种材料发生老化之后，最为直观的改变体现为颜色由本色而变成黄色，并且纤维物质也会变的非常脆弱，像浸湿之后又晾干的纸张一样。纤维的老化与其自身分子组成特性有直接关系，绝大多数纤维中都含有较为活泼的基团，这些基团可能会在水气、辐射等条件之下发生氧化反应，会致使其分子聚合状态的肽键发生断裂，同时也直接改变了纤维物质的整体化学结构。纤维老化的原因往往具有多样性的特点，综合来看，水热条件是纤维老化最为明显的因素，如果在水热条件较为激烈的环境之下放置纤维材料，会在很大程度上加速纤维的老化[5]。

3 高分子材料老化防治方法分析

3.1 应用防老化涂层

防老化涂层在现阶段我国高分子材料老化防治中的应用最为广泛，并且此种方法操作较为简单，属于最为直接的防老化方式，只需要在高分子材料的表面涂上一层外衣，从而保证高分子材料不会直接与水气、臭氧以及氧气等物质直接接触，起到隔断的作用，这样可以在很大程度上降低高分子材料的老换速度。同时，防老化涂层往往颜色可选，可以通过合理的颜色搭配来进一步提升高分子材料的美观性，这也使其环保效益以及经济效益得到了双重保障。

3.2 多类型高分子材料并用

对于不同类型的高分子材料来说，往往由于材料自身性质不同，其老化机理也存在较大差别，可以尝试将不同性质的高分子材料进行组合应用，从而形成一种复合型高分子，这种复合型高分子材料与单一的高分子材料相比较，其往往具备多种物理特性以及化学特性，其在抗老化能力方面的表现也更为优秀。但是对于此种方法来说，往往在实际操作的时候有较大局限性，首先因为其对于技术有很高的要求，由于不同高分子材料在物理特性以及化学特性上存在很大差异，因此其稳定性也明显不同，想要使其稳定的聚合在一起操作难度较高[6]。其次对于组成材料的选择有一定限制，如果将合金与植物融合到一起，往往其最终保留的特性具有一定随机性，有时候不仅很难保证高分子材料的抗老化能力，还很有可能会对材料原始功能特性产生严重影响[7]。

3.3 不同类型高分子材料具体的防治老化方法

3.3.1 防治塑料老化的措施

塑料属于一种相对容易发生老化的高分子材料，因此要注意对塑料材料应用一些抗老化预防措施，可以尝试从以下几个方面入手：首先，在塑料还没有完全成型的时候，应该注意尽最大努力减少塑料中的杂质，并且在成型操作过程中，也应该尽量避免塑料与空气直接接触，如果塑料与空气不可避免的要互相接触，要对接触时的温度进行严格控制，避免温度过高的情况出现；其次，在对塑料抗老化剂进行应用的时候，应该注意不同塑料制品的用途存在较大差异，并且其所需要的防老化剂也不尽相同，在进行塑料材料合成操作的时候，通常应该考虑应用多种防老化剂相结合的方式，这样才能使塑料抗老化措施取得较为理想的效果[8]。

3.3.2 防治橡胶老化的措施

在进行橡胶老化防治操作的时候，应该意识到要从改善橡胶材料分子结构稳定性方面进行入手，目前来看，材料防老化方式主要分为三种，第1种是改变橡胶分子的原有结构，第2种是引入防老剂，第3种则是将橡胶高分子材料互相结合利用。其中，橡胶分子结构改性是最为常用的橡胶材料防老化方式，之所以橡胶材料会发生老化，主要是因为这一材料中橡胶分子含有过多的双键，这些双键很容易被日常生活中所出现的各种物质所氧化，所以我们通常所说的橡胶氧化实际上是橡胶结构中的橡胶分子双键被氧化，想要进一步提升橡胶材料的整体抗老化能力，应该注意在保证橡胶材料弹性的前提之下，尽量降低橡胶分子结构的活性，这样可以使橡胶分子结构不稳定的情况得到有效改善。

3.3.3 防治纤维老化的措施

从现阶段我国市面上纤维产品销售情况来看，很大一部分纤维材料在进行老化处理的时候，往往是在化纤类材料加工的时候加入抗老化剂，其主要目的是为了增加化纤类材料的稳定性，因此也可以将其称为稳定剂。一般情况下，应该注意根据化纤材料的实际情况来对稳定剂进行选择，大多数化纤材料都是被应用在衣服制品中，因此要保证化纤类材料整体柔软性以及稳定性，这样才能使化纤材料抗老化能力得到保证。此外，还应该注意根据化纤类产品自身实际要求来对存放条件进行严格设定，要避免在露天环境中存放化纤类产品。在对化纤类产品进行摆放的时候，通常情况下会考虑采用丁字形排列的方式，这样更加有利于产品通风，要注意对化纤类产品存放温度以及湿度进行有效控制，还要每个月对其进行定期检查，避免出现虫蛀以及受腐蚀现象。

4 结语

总而言之，随着我国社会经济水平不断提升，高分子材料的研发也已经进入到了一个新的阶段，这也使得高分子材料在我国应用越来越广泛，给人们日常生活带来了很大便利。但是高分子材料，在实际运用过程中往往容易发生老化现象，这就要根据高分子材料自身的实际老化机理做出相应的预防措施，通过这种方式来进一步提升高分子材料使用寿命，同时也在很大程度上降低了资源浪费。目前来看，防老化涂层、多类型高分子材料融合的方式在我国开始逐渐推行，尤其对于防老化涂层方式来说，在实际应用的过程中发挥出了较为理想的效果。今后，我国应该注意进一步提升对高分子材料老化机理的研究深度，制定出更加具有针对性的防治措施。