【为什么塑料用久了会变黄?】太阳光中的紫外线(UV)是导致塑料发黄的重要因素。塑料是由许多长长的分子链(聚合物)组成的,比如聚苯乙烯(PS)、ABS、聚氯乙烯(PVC)等。
阳光中的UV能量很高,就像很多把小剪刀,会剪断聚合物分子中的化学键,产生活泼的自由基。这些活泼的小东西会引发一系列化学反应,生成能够吸收特定波长可见光的基团,从而使材料颜色发生变化,逐渐变黄。
而且,温度升高会加速这些化学反应,使得塑料材料在高温且光照环境下更快变黄。不过,就算没有UV作用,高温环境条件也会导致热老化。高温会使塑料分子链运动加剧,分子间的碰撞频率增加,从而加速分子链的断裂、重排等反应。
这些反应会生成一些具有颜色的产物,导致塑料持续变黄。此外,塑料生产中加入的许多添加剂(如稳定剂等),在塑料制品的长期使用过程中会发生氧化还原反应,导致黄变。
以聚氯乙烯(PVC)窗框为例,具有光敏活性的锐钛型二氧化钛(TiO₂)吸收光的能量后,诱发 PVC 光降解反应,使 PVC 主链脱氯化氢(HCD)并产生多烯结构。多烯结构的共轭体系会吸收特定波长的光,从而使材料呈现黄色。(中科院物理所)中国科普博览