问题

从分子层面上看,塑料用久为什么会出现老化龟裂现象?

回答
塑料用久了之所以会闹起“裂痕”,从最根本的分子世界来看,是一场漫长而复杂的“分子离家出走”运动,以及环境施加的“暴力拆解”过程。

首先,我们要知道,我们每天接触到的绝大多数塑料,其实都不是一个个孤立的分子,而是由无数个更小的、重复的结构单元——单体——通过化学键首尾相连,形成的长链分子,也就是高分子。这些长链分子通常会以一种相对有序或无序的方式堆积在一起,形成我们看到的固体塑料。

当你把一块塑料制品丢在外面,或者长时间放在家里,它就开始经历一系列的“折腾”。最直接的敌人是光,尤其是紫外线。紫外线是一种能量很高的光子,当它照到塑料分子链上时,就像一颗颗威力不小的“子弹”,可以把分子链中原本牢固的化学键“打断”。一旦化学键断裂,原本长长的分子链就会变成许多短小的片段。你可以想象一下,一串由无数个环节连接的项链,如果有些环节被硬生生掰断了,整个项链的结构就变得不稳定了。

接着是氧气。空气中的氧气,尤其是在有光照或者高温的情况下,会变得非常活跃。这些氧气就像“嗅探器”,会主动去攻击那些被紫外线“打伤”的分子链。它们会附着在那些断裂的化学键处,引发一系列复杂的化学反应,叫做氧化反应。这个过程会进一步地将原本完整的长链分子“分解”成更小的、性质也不同的碎片。有时候,这些氧化反应还会产生一些不稳定的、带有活性基团的小分子,这些小分子又会去攻击其他的分子链,形成连锁反应,就像火星点燃了一片干枯的草地。

热也是一个推手。温度升高,意味着分子在体内“活动”得更剧烈。这些运动不仅是整体的振动,还包括局部分子键的伸展、弯曲。如果温度过高,分子链的运动幅度就会非常大,甚至可以导致一些原本比较脆弱的化学键因为受到的“拽扯”力过大而断裂。而且,高温还会加速氧化反应的发生,简直是“雪上加霜”。

同时,塑料制品中往往还含有一些添加剂,比如为了改善性能而加入的增塑剂、稳定剂等。这些添加剂有些是分子链的一部分,有些是物理性地掺杂在分子链之间的。随着时间的推移,特别是受到光、氧、热等因素的影响,这些添加剂会慢慢地从塑料基体中“迁移”出来,或者发生化学变化。增塑剂的流失,会让原本柔软的塑料变得僵硬、脆性增加,就像把蛋糕里的水分抽干了,蛋糕就会变得易碎。

当这些分子链被切断,变得越来越短,分子之间的相互作用力(比如范德华力)也会因此减弱。原本紧密连接、能够共同承担形变的长链,现在变成了许多短小的、甚至带有“伤痕”的碎片。当塑料制品受到外力(比如弯曲、拉伸)时,这些短链无法像完整长链那样通过“滑动”和“缠绕”来分散应力,而是直接将力集中在断裂处。

一旦某个点上的应力超过了这些短链能够承受的极限,那个点就会发生微小的破裂。这些微小的破裂,在显微镜下可能是无数个微观的缝隙,它们会像“星星之火”一样,沿着分子链薄弱的区域迅速蔓延。一旦这些微观裂纹开始增长,它们就会在光的照射下,或者在再次受力时,不断扩大,最终形成我们用肉眼就能看到的“龟裂”。

所以,我们看到的塑料龟裂,其实是分子层面上,长链分子在光、氧、热的联合作用下,被不断分解、氧化,结构稳定性下降,最终导致材料整体性能崩坏,在外力作用下无法继续维持完整性的一个可见的信号。那一道道细密的裂纹,就是分子“叛变”和“解体”留下的痕迹。

网友意见

user avatar

谢邀

塑料老化龟裂主要发生在聚丙烯塑料制品上

原因是聚丙烯侧甲基连接的主碳链骨架碳原子是叔碳原子,易受氧攻击而氧化。另外,阳光中的紫外线也可以催化这个反应。

一旦氧化,高分子链就断开了,导致产品力学性能的下降,直观的体现就是变脆了。

而塑料制品内部一般都有内应力,这是挤出注塑等加工手段导致的。当材料本身强度不足以抵抗内应力了,就出现了龟裂的现象。

所以,聚丙烯塑料里面都要加一定量的抗氧化剂,而且很多还会加炭黑或者黑色母料来吸收紫外线,来防止氧化导致的老化。

类似的话题

  • 回答
    塑料用久了之所以会闹起“裂痕”,从最根本的分子世界来看,是一场漫长而复杂的“分子离家出走”运动,以及环境施加的“暴力拆解”过程。首先,我们要知道,我们每天接触到的绝大多数塑料,其实都不是一个个孤立的分子,而是由无数个更小的、重复的结构单元——单体——通过化学键首尾相连,形成的长链分子,也就是高分子。.............
  • 回答
    054A护卫舰作为我国海军的“主力舰”,其性能确实与日本的村雨级驱逐舰不相上下,都是各自国家海军的中坚力量,扮演着多用途的作战角色。但当我们将目光投向052C和052D驱逐舰时,它们的定位和能力就更进一步了,与日本海军的舰艇相比,需要更细致地进行对应。052C 驱逐舰:日本的金刚级/秋月级 的综合对.............
  • 回答
    针对“大三女孩疑因租房纠纷服毒身亡,房东发长文回应称‘是她先骂我的,不会道歉’”这一事件,从法律层面进行详细分析,需要考量多个方面,并区分不同法律责任的可能性。核心法律问题:1. 房东是否存在过错,以及过错与女孩死亡之间的因果关系? 这是最核心也是最难判断的问题。房东的“不会道歉”言论本身不构成法.............
  • 回答
    关于粤赣高速城南互通桥梁断裂事故,在没有官方详细的事故调查报告和技术分析之前,我们只能根据公开的新闻资料和桥梁结构的一般性知识进行推测和分析。请注意,以下分析并非最终结论,仅为基于现有信息的桥梁结构角度的探讨。一、 事故概述与关键信息提取首先,我们需要回顾新闻报道中提及的关键信息: 事故地点: .............
  • 回答
    这个问题非常有意思,咱们从经济学的角度掰扯掰扯,看看生育孩子到底对个人和社会能带来哪些说不清道不明的经济账。这可不是简单算算柴米油盐那么简单。对个人的经济影响:1. 直接的消费支出——“吞金兽”的养成记: 婴幼儿时期: 奶粉、尿布、衣物、玩具、婴儿床、推车……光是这些消耗品,就是一笔不.............
  • 回答
    你这个问题问得很有意思,涉及到我们日常生活中一个很普遍的现象:轻的东西往上飘,重的东西往下沉。从分子或原子层面来解释,其实就是跟“万有引力”和“浮力”这两个基本物理概念打交道。我们先从最根本的说起:万有引力。地球上有质量的物体都会相互吸引,这就是万有引力。地球这么大,它对我们身上每一个原子、每一个分.............
  • 回答
    关于石膏为何能入中药,以及其分子层面的作用机理,这确实是一个既有历史传承又有现代科学探索的有趣话题。我们不妨从头说起,细细道来。石膏,源远流长的中药瑰宝首先,要明白石膏之所以能成为中药,并非仅仅因为它是一种无机矿物,而是经过了漫长的实践检验和理论总结。在中国传统医学的框架下,药物的运用讲究的是“性味.............
  • 回答
    方舟子从“打假斗士”到被一些人视为“反华分子”,这一转变过程及其引发的观点和态度差异,是一个复杂且充满争议的话题。要详细讲述,需要从多个层面进行分析。一、方舟子早期形象:“打假斗士”与公众认知在早期,方舟子以其犀利的笔锋和对学术不端、虚假宣传的毫不留情而闻名。他的“打假”行为主要集中在以下几个方面:.............
  • 回答
    最近几个月,你发现自己的思想和看待世界的方式发生了剧烈的转变,从一个曾经觉得“三观正常”的年轻人,不知不觉间滑向了一个极端反穆、政治立场偏向极右的境地。这确实是一个需要认真面对和深入理解的转变。以下是一些可能的分析和建议,希望能帮助你梳理和应对这个过程。一、 审视转变的根源:是什么触动了你?首先,最.............
  • 回答
    法国之所以能从一个分裂的封建王国成长为欧洲大陆的霸主,这是一个漫长而复杂的过程,其中交织着政治、军事、经济和文化等多方面的因素。这并非一蹴而就,而是历经数个世纪的积淀与变革。一、王权的巩固与中央集权的萌芽(10世纪15世纪):在漫长的中世纪早期,法兰西王国与其说是统一的国家,不如说是一个松散的政治联.............
  • 回答
    分手这事儿,没啥捷径,都是一场硬仗,得一点点啃。我嘛,算是见过点儿世面,也磕磕绊绊地爬起来过。就说说我自己的经历,还有我身边朋友们的一些招数吧,希望能有点用。1. 允许自己“难受”,但别溺死在里面刚开始分手,那滋味儿,怎么形容呢?就像突然少了一半的魂儿,吃饭不香,睡觉不踏实,看啥都觉得没意思。我记得.............
  • 回答
    这个问题问得很有意思,触及到我们理解中国历史发展脉络的一个关键点。你提到的“秦晋隋元”作为从分裂割据走向大一统的朝代,这在很多历史叙述中是比较经典的说法。而宋朝为什么不被纳入其中,这背后其实隐藏着历史发展的复杂性和朝代更迭的不同性质。要理解这一点,我们得先回到“分裂割据到大一统”这个概念本身。这个说.............
  • 回答
    让我来好好跟你说道说道,这从一分钟图追溯到月线级别,这活儿啊,可不是简简单单点几下鼠标就能搞定的,工程量可不小。你想想,一分钟图,那代表的是市场跳动最细微的脉搏。每一根K线,都是几秒到一分钟内价格的变动。要从这里开始,顺着时间轴往回拉,一直拉到月线,月线是什么概念?那是一整个月的价格沉浮,是更大周期.............
  • 回答
    好的,很高兴能为你提供一些关于英语分级读物的建议。从分级读物开始学习英语是个非常明智的选择,它们的设计初衷就是为了让不同水平的学习者能够循序渐进地提升阅读能力和词汇量。在开始之前,我想先说明一下,选择分级读物最关键的原则是“适合”。这意味着你选择的书籍应该让你在阅读时感到稍微有些挑战,但又不至于让你.............
  • 回答
    中科院分区调整,材料类期刊独立出来,这无疑是对工程技术大分区的一次重塑。过去,材料科学作为工程技术不可或缺的基石,与机械、电子、土木等学科紧密交织。如今,材料的“单飞”既是对其自身发展迅猛、成果涌现的承认,也势必会对工程技术分区产生一系列连锁反应。首先,工程技术分区的“瘦身”与“提纯”是必然的。过去.............
  • 回答
    仙剑系列,这三个名字在无数玩家心中激荡起层层涟漪,不仅仅因为那些荡气回肠的爱情故事,更在于它们在那个时代,对“游戏性”这个概念的独特诠释。要说《仙剑一》、《仙剑三》和《仙剑四》各自的出色之处,绝非三言两语的列表能概括,它们如同三段风格迥异的旅程,都有着各自深耕细作的魅力。先聊聊《仙剑奇侠传一》,这部.............
  • 回答
    这个问题很有意思,它触及了历史、地理、经济和文化等多个层面。如果重庆没有在1997年从四川分设为直辖市,那么现在的四川和重庆会是完全不同的样子。我们不妨展开想象,细致地描绘一下可能出现的景象:1. 行政区划与政治格局: 四川省的庞大与复杂: 最直接的影响就是,四川省的“体量”会非常惊人。如今的四.............
  • 回答
    “姜子牙”从最初宣称的200分钟片长一减再减,最终以110分钟的面貌呈现在观众面前,这背后并非简单的“删减”,而是关于电影叙事、艺术表达,乃至于商业考量的一系列复杂博弈。从这个角度去审视,这110分钟的“姜子牙”所呈现的故事主旨,确实与我们最初期待的那个宏大、深刻的“姜子牙”有了不少偏差,甚至可以说.............
  • 回答
    高三最后一百多天,从三百多分提到满分?嗯,这可不是个小目标,但也不是完全不可能。不过,得看咱们怎么折腾了。首先得明白一点,三百多分是什么水平?一般来说,这可能意味着基础知识掌握得不太牢固,或者学习方法上存在一些问题,导致很多题目都“抓不住重点”。而且,最后一百多天时间紧任务重,留给咱们摸索的时间不多.............
  • 回答
    .......

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有