摘要：本文主要针对聚丙烯的耐候性相关影响因素与改善方法进行综述分析，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
关键词：聚丙烯；耐候性；影响因素；改善方法；
前言：
聚丙烯，它属于一种塑料，有着优良加工性及物理的机械性能，属于包装、家电、汽车等各行业领域所必须的一种原料。伴随着各行业领域对聚丙烯各方面性能要求逐渐提升，尤其是对其自身耐候性方面有着更高的要求。对此，只有把握住聚丙烯的耐候性相关影响因素，才能够研究出更具科学合理地改善方法或者措施，以便于更好地改善及提升聚丙烯的耐候性，充分满足于各行业领域的应用需求及标准。
1、相关影响因素分析
1.1 外部因素
1.1.1 在氧及高氧气压方面
空气当中氧能会与多数物质之间产生氧化反应。受热光、光及热双重影响之下，聚合物极易出现氧化反应情况。故氧在聚合物降解期间作用较大。处于同等温度环境下，聚丙烯材料处高氧气压下老化速度快于空气中老化速度，集中表现为较短的诱导时间，较高的氧化反应速率，处于这两种条件之下，必然会对聚丙烯材料自身的耐候性产生较大影响。
1.1.2 在温度方面
温度，会直接对聚丙烯材料自身的耐候性产生影响，具体表现为：直接破坏作用，受热促使聚丙烯材料分解温度超出环境实际温度。温度对材料氧化的速度会产生影响，引发温度降解情况。温度每升10℃，则聚丙烯材料光的降解速度就会提升至1-3倍左右。
1.1.3 在光度方面
太阳光，属于聚丙烯材料自身的耐候性一方面影响下因素，外部环境下使用聚合物类制品均会受到不同程度的影响。太阳光经大气层，会受大气层消光的作用，波长在290nm以内及3000nm光均会被过滤，而最后可照射于地面上近为290nm-400nm波长紫外线光区，占据照射至地面的太阳光约为5%；波长在400nm-800nm可见光区域，占据照射至地面的太阳光约为40%；波长在800nm-3000nm红外线光区域，占据照射至地面的太阳光约为55%。即便使紫外线光只占据5%，但尤其有着较大能量，极易出现聚合物降解情况。高分子类材料分子键可处以60kcal/mol-100kcal/mol范围内，聚丙烯材料内C-C键相互间键能为8.3kcal/mol，3000nm紫外线光能量为95.2kcal/mol，此能量可促使多数聚丙烯材料的分子键出现断裂情况。
1.2 内部因素
1.2.1 在分子结构方面
材料耐候性往往是由聚合物分子结构所决定，聚丙烯材料的分子链内含缺乏稳定性的大量叔碳粒子，氧参与过程中，仅需较小能量变可脱除叔碳粒子中的氢，生成自由基。该自由基活跃度相对较高，能促使分子链出现各种反应状况，比如链降解或增长，导致聚丙烯材料逐渐失去了原有的各项性能，出现老化情况，影响聚丙烯材料自身的耐候性。
1.2.2 在催化剂的残渣方面
制备聚丙烯材料期间，常有催化剂的残留情况存在，如金属离子，尤其是过渡性的金属离子，促使聚合物自动的氧化加速，氢过氧化物加快分解，逐渐生成了自由基，引发速率得以提升，会对聚丙烯材料自身的耐候性产生直接影响。
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1.2.3 在晶型及结晶度方面
聚丙烯材料，属于结晶型的聚合物，其结晶晶型及结晶度均会影响着聚丙烯材料自身的耐候性。光老化期间，结晶区域结晶度、晶粒大小、晶体结构等各方面因素，均会对氧及光的透过产生影响，且会对其老化的速率产生直接影响，其老化的速率会伴随着氧气扩散的速率及结晶度增长而逐渐提升。聚丙烯材料结晶，它可能会形成У、β、α等晶型，У晶型比较少见。由于不同晶型，促使聚丙烯材料在结构及性能方面均存在着差异性。α晶型，属于立方晶系，其球晶小，极易透过紫外线光，比较容易出现老化情况；β晶型，属于六方晶系，其球晶大，对于紫外线光有着极强反射能力，对于紫外线光的通过较为不利，处于相对稳定状态之中。
2、改善方法
2.1 使用成核剂
因β晶型的聚丙烯材料，其对于紫外线光有着较强的反射性能，阻碍着紫外线光的通过，处于相对稳定状态。故添加适量β型的成核剂，属于现阶段被公认为可获取含量较高β晶型的聚丙烯材料最佳手段；苯甲酸钠与DICP成核剂二者对于聚丙烯材料自身耐候性的影响相比，通过添加苯甲酸钠或DICP成核剂，均能够促进复合材料耐候性的提升，针对聚丙烯材料自身耐候性的影响可谓是旗鼓相当。伴随成核剂实际用量不断增加，其对于聚丙烯材料自身耐候性的影响会持续提升。与添加苯甲酸钠相比，使用该DICP成核剂之后，聚丙烯材料自身伸长率及拉伸强度保持率均相对较高，证明通过添加适量DICP成核剂，能够显著改善聚丙烯材料自身的耐候性。
2.2 使用纳米粒子
纳米材料，由于它的颗粒较为细小，表面积较大，自身有着常规材料并不具备量子效应、宏观量子的隧道反应、小尺寸性效应、表面效应等。入CeO2、TiO2这两种纳米，他们不但包含着以上基本特性，往往还有着紫外线光的吸收作用，通常能够让纳米粒子能够均匀地分布于聚丙烯材料内部，改善其力学性能及结晶性能，以提升聚丙烯材料自身的耐候性。
2.3 使用光稳剂
光稳剂，属于一类物质统称，此类化合物质可消除火灾抑制聚合物中光化学的反应。光稳剂包括以下五类：氢过氧化物、自由基的捕捉剂、激发性猝灭剂、紫外线光的吸收剂、光的屏蔽剂。常用光稳剂：酞菁绿、酞菁蓝、氧化钛、炭黑；紫外线光的吸收剂：丙烯腈类、三嗪类类、三唑类、苯并的三唑类、二苯甲铜；自由基的捕捉剂：受阻胺。少量光稳剂对于聚丙烯材料自身的耐候性可起到提升作用，在光稳剂实际含量增加到一定量之后，对于聚丙烯材料自身的耐候性改善作用并不是较为突出，而在共同使用UV-770、UV-531这两种光稳剂之后，便可出现一种协同化效果，可有效地改善聚丙烯材料自身的耐候性。同时，自由基的捕捉剂，它通常被当成使主抗氧剂，而氢过氧化物的分解剂可当成辅助的抗氧剂，相互作用之下，能够对聚丙烯材料自身的耐候性产生良好改善作用。
3、结语
综上所述，通过以上论述分析之后，我们对于聚丙烯的耐候性相关影响因素与改善方法均能够有了进一步的认识与了解。从总体上来说，伴随国内聚丙烯材料实际应用范围逐步扩大化发展，相关领域对于聚丙烯自身耐候性方面有着更高的要求。现阶段，改善聚丙烯自身耐候性方法，应对以其外部环境因素及自身结构因素两个方面为核心，大部分研究者经过了多次研究后证实了通过添加适量无机助剂及有机助剂等各种小分子性物质，便能够进一步改善聚丙烯自身耐候性。此种改善方法实际操作较为便捷，可满足于工业化各方面需求及标准。故而，低价、稳定、无毒且长效的一种光稳剂，将成为聚丙烯自身耐候性最为科学合理的一种改善方法，值得在实践中广大推广及应用，且在改善聚丙烯自身耐候性方面的应用前景较为乐观。
参考文献：
[1]刘煜，王浩江，杨育农.聚丙烯材料耐候性能研究进展[J].合成材料老化与应用，2016，11（06）：489-492.
[2]Peng Y， Wang W， Cao J.Preparation of Lignin–Clay Complexes and Its Effects on Properties and Weatherability of Wood Flour/Polypropylene Composites[J].Industrial & Engineering Chemistry Research，2016，23（18）：163-164.
论文作者:黄尧舜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：聚丙烯论文; 材料论文; 成核论文; 紫外线论文; 因素论文; 聚合物论文; 结晶度论文; 《基层建设》2019年第19期论文;