高聚物的物理老化特点

物理老化是一种弛豫过程,温度、时间、压力等外部因素,物理、化学、结构等内部因素,对老化的影响也符合弛豫过程的一般规律。

1)可逆性

物理老化是可逆的,反映在宏观物理力学性能上其可逆性也是如此。利用物理老化可逆性的特点,可以用热处理的方法消除试样的存放历史或使试样达到所需要的状态。

2)物理老化是缓慢的自减速过程

物理老化是通过链段运动使自由体积减少的过程,而自由体积的减少又使链段运动的活动性降低。链段活动性降低则导致老化速率降低。如此形成一负反馈的“自减速”过程,老化速率随存放时间呈指数函数减少,越接近平衡态速率越低。

3)老化速率与温度符合Arrhenius方程

研究表明老化速率dV/dt(或速率常数)与温度的关系符合Arrhenius方程,即:  这说明,由于温度与速度变化成指数关系,所以温度稍有变化,老化速率就会有很大的变化。

4)不同材料有相似的老化规律

从一般意义上讲,物理老化是玻璃态材料的共性,许多实验也证实了这一点。从合成高分子到天然高分子如虫胶、木材、干酪、沥青等,从有机物到无机玻璃,直到某些金属材料等都观察到物理老化现象。其特征和规律也很相似,不依赖于材料的化学结构,仅取决于材料所处的状态。

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