高分子材料在加工、貯存和使用過程中，難免會受到熱氧老化的影響，從而發生變化，外觀方面，如：材料發粘、粉化、變脆、變形以及顏色變化；機械性能方面，如：拉伸、彎曲、衝擊等性能下降；電學性能方面，如：擊穿電壓、電阻率等性能下降；阻燃性能方面，如：阻燃等級下降。高分子材料受到熱氧老化影響後，產品的使用壽命會縮短，這樣大大影響了產品的經濟性和環保性，從而限制了產品的使用範圍。因此，對於熱氧老化影響因素的研究具有重要意義。近年來，高分子材料熱氧老化的研究主要集中在產品方面，而熱氧老化設備對材料老化性能影響的研究較少。本文從烘箱排風管的配置，烘箱不同區域的溫度差別以及對聚丙烯材料熱氧老化性能的影響，以及是否鋪墊隔熱材料對聚丙烯材料熱氧老化性能的影響進行了綜合研究。
1.實驗
1.1儀器
熱氧老化烘箱；熱電偶 FRUKE；九點均溫架及溫度監測器 FRUKE；聚丙烯（PP） 公司自製。
1.2實驗
1.2.1 烘箱排風管處加罩子對烘箱參數影響分析
分析了罩子處於排風管上部、中部、下部三個位置時，烘箱九點均溫數據的情況，具體數據見表1、表2、表3：
另外，對於排風管位於罩子上、中、下端時，測定了相應的通風速率數據，見表4：
根據以上結果可知：利用九點均溫架對烘箱的九點均溫及功率計對烘箱的通風速率進行確認，發現排風管位於罩子不同位置時九點均溫設定溫度偏差及最大溫度變化沒有顯著的變化。當排風管位於罩子上端時，通風速率最大，這主要是由於排風管位於罩子上端時，烘箱內部的氣體受到的吸力較大，從而導致通風速率變大。
1.2.2烘箱不同區域溫度的差異及對樣品性能的影響
將烘箱分為上中下三層，每一層劃分四個區域，採用溫度採集器對12個區域樣品表面的溫度進行實時檢測，在150℃下老化500h後對PP樣品的拉伸性能進行測試。熱電偶線對12個區域進行溫度監測，示意圖如圖1所示；
圖1烘箱不同位置的溫度監測示意圖
12個區域樣品表面的溫度值如表5所示；
結果顯示：採用溫度採集器對烘箱的12個區域樣品表面的溫度進行實時檢測，結果表明：通過熱電偶探溫發現，12個區域的溫度存在一定的差別，最高溫度為第三層第1區域，最低溫度出現在第三層第4區域，最高溫最低溫差值為1.7℃；
對於放置在12個區域的PP樣品老化500h後測試拉伸性能，結果如表6所示；
根據上表中的數據可知：拉伸性能並非與老化溫度呈現對稱的變化規律，最大值出現在第一層第1區域及第二層第2區域 ，最小值出現在第二層第3區域，是否與區域內的含氧量有關，這一問題仍需進一步實驗進行考證；
1.2.3隔熱材料對熱氧老化性能的影響
採用鋪墊隔熱材料和不鋪墊任何材料對PP樣品老化500h後的力學性能進行了測試，鋪墊隔熱材料和不鋪墊隔熱材料的圖片如2所示；
圖2 鋪墊隔熱材料和不鋪墊隔熱材料
不鋪墊材料樣品拉伸性能測試結果如表7所示；
不鋪墊材料樣品拉伸性能測試結果如表8所示；
根據以上結果可知：鋪墊隔熱材料老化500h後的樣品性能要比不鋪任何材料樣品老化後的性能稍好；這主要是由於鋪墊隔熱材料後，樣品在老化過程中底部受熱要比沒有鋪墊材料差一些，導致樣品老化的速率變慢，性能保持的更好；不鋪隔熱材料的老化樣品性能稍差的原因可能與樣品直接接觸金屬，在高溫下金屬催化高分子材料降解有關。
2.結論
本文從設備自身及輔助設施的角度對於三種不同情況對聚丙烯材料熱氧老化性能的影響進行了研究。根據實驗結果可知：（1）排風管的配置對於烘箱設定溫度偏差及最大溫度變化沒有顯著的影響，但對烘箱的通風速率有一定的影響；（2）烘箱不同的區域存在一定的溫度差別，但是在不同區域熱氧老化500小時後的聚丙烯材料的拉伸性能沒有明顯的差異；（3）熱氧老化500小時後，鋪墊隔熱材料的聚丙烯的拉伸性能優於不鋪任何材料的。
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