熱氧化降解英文解釋翻譯、熱氧化降解的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 thermal-oxidative degradation
分詞翻譯:
熱的英語翻譯:
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【醫】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
氧化降解的英語翻譯:
【化】 oxidative degradation; oxydative degradation
專業解析
熱氧化降解(Thermal Oxidative Degradation)是指材料(尤其是高分子聚合物)在熱和氧氣共同作用下發生的化學分解過程,導緻分子鍊斷裂、性能下降的現象。以下是其詳細解釋:
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定義與核心機制 (Definition & Core Mechanism)
- 熱 (Thermal): 指升高的溫度環境。溫度升高提供了分子運動所需的活化能,加速化學反應。
- 氧化 (Oxidative): 指與氧氣(O₂)發生的反應。氧氣攻擊聚合物分子鍊上的薄弱環節(如叔碳氫原子、雙鍵等)。
- 降解 (Degradation): 指聚合物分子鍊發生斷裂(鍊斷裂,chain scission)、交聯(crosslinking)或形成含氧基團(如羰基、羟基、過氧化物),導緻分子量下降、材料變脆、強度損失、變色等性能劣化。
- 核心過程: 這是一個典型的自由基鍊式反應過程:
- 引發 (Initiation): 熱或雜質誘導産生初始自由基(R•)。
- 增長 (Propagation): 自由基與氧氣反應生成過氧自由基(ROO•),過氧自由基奪取聚合物鍊上的氫原子生成氫過氧化物(ROOH)和新的烷基自由基(R•)。氫過氧化物不穩定,易分解産生更多自由基(如烷氧自由基RO•、羟基自由基HO•)。
- 終止 (Termination): 自由基相互結合形成穩定産物,終止鍊反應。
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影響因素 (Influencing Factors)
- 溫度: 溫度越高,降解速率越快(遵循阿倫尼烏斯方程)。
- 氧氣濃度/壓力: 氧氣濃度越高或壓力越大,氧化反應越劇烈。
- 聚合物結構: 含叔氫原子(如聚丙烯PP)、雙鍵(如天然橡膠)、雜原子(如尼龍中的酰胺鍵)的聚合物更易氧化。飽和、不含活潑氫的聚合物(如聚四氟乙烯PTFE)較穩定。
- 催化劑/雜質: 金屬離子(如Cu²⁺, Fe³⁺)、殘留催化劑、顔料等可催化氫過氧化物分解,加速降解。
- 應力: 機械應力可能加速氧化過程。
- 光照: 紫外光常與熱氧協同作用(光熱氧化降解)。
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表征與後果 (Characterization & Consequences)
- 物理性能變化: 拉伸強度、沖擊強度、伸長率下降;硬度、模量可能增加;表面開裂、粉化、變色(發黃)。
- 化學結構變化: 可通過紅外光譜(FTIR)檢測羰基(C=O, ~1710 cm⁻¹)、羟基(-OH)等含氧基團的增加;凝膠滲透色譜(GPC)檢測分子量下降。
- 最終結果: 材料失去使用價值,需更換或回收。
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應用與防護 (Applications & Protection)
- 理解重要性: 對塑料、橡膠、塗料、粘合劑、纖維等材料的長期耐久性預測至關重要,影響産品設計壽命(如電線電纜絕緣層、汽車部件、戶外建材)。
- 防護措施: 主要通過添加抗氧劑實現:
- 主抗氧劑: 受阻酚類、芳香胺類,通過提供氫原子終止自由基鍊反應。
- 輔助抗氧劑: 亞磷酸酯類、硫代酯類,通過分解氫過氧化物(ROOH)為非自由基産物,阻止其分解産生新自由基。
- 其他方法: 物理屏蔽(塗層)、結構改性(減少不穩定結構)、控制使用環境(溫度、氧氣接觸)。
漢英詞典式
- 熱 (rè): Thermal - Relating to heat.
- 氧化 (yǎnghuà): Oxidative - Involving the addition of oxygen or the removal of hydrogen (or electrons).
- 降解 (jiàngjiě): Degradation - The process by which a chemical compound breaks down into simpler compounds or elements, often resulting in a loss of desirable properties.
- 熱氧化降解 (rè yǎnghuà jiàngjiě): Thermal Oxidative Degradation - The chemical breakdown of a material (especially polymers) induced by the combined action of heat and oxygen, leading to deterioration in its physical and chemical properties.
網絡擴展解釋
熱氧化降解是指高分子材料在熱和氧氣共同作用下發生的鍊斷裂和分子量降低的過程。以下是其核心要點:
一、定義與基本機制
熱氧化降解包含兩個關鍵因素:熱能和氧氣。材料受熱時,分子鍊中較弱的化學鍵(如酯基、C-C鍵)首先斷裂,形成不穩定的過氧結構。隨後,氧氣參與反應,引發自由基鍊式反應,導緻分子鍊進一步斷裂。與單純熱降解(僅受熱引發分子異裂)不同,熱氧化降解屬于自由基均裂反應。
二、典型反應過程
- 引發階段:高溫下,材料分子鍊斷裂生成自由基(如PET中的酯基斷裂形成端羧基和乙烯基)。
- 鍊傳遞階段:自由基與氧氣反應生成過氧化物,進一步攻擊其他分子鍊,形成連鎖反應。
- 終止階段:自由基結合生成穩定産物(如羧酸、乙醛、CO₂和H₂O)。
三、影響因素
- 溫度:溫度升高會加速降解速率(如PET在高溫下乙醛生成量顯著增加)。
- 氧氣濃度:環境中氧氣含量越高,自由基反應越劇烈。
- 材料結構:含弱鍵(如酯基、酰胺鍵)的聚合物更易降解(如PA6的酰胺鍵易氧化)。
四、應用與實例
該現象在塑料老化、廢氣處理(如VOCs通過RTO技術氧化為CO₂和H₂O)及回收領域均有重要意義。例如,PET瓶長期暴露于高溫環境會因熱氧化降解釋放乙醛,影響産品性能。
五、與其他降解的區别
- 單純熱降解:僅由熱能引發,無氧氣參與,反應路徑為分子異裂。
- 光降解:由紫外線驅動,機理不同但可能伴隨氧化反應。
通過以上分析可見,熱氧化降解是材料科學和環境工程中需重點控制的化學過程。
分類
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