高分子材料在使用過程中，尤其是在光照、熱或氧氣的環(huán)境中，容易發(fā)生老化變黃的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的本質(zhì)是材料分子結(jié)構(gòu)的變化，通?？梢詺w結(jié)為以下四種原因：

1. 高分子斷鏈產(chǎn)生共軛雙鍵

高分子材料在老化過程中，分子鏈可能發(fā)生斷裂，形成自由基或不飽和雙鍵。當(dāng)這些雙鍵逐漸形成共軛體系（即連續(xù)的雙鍵結(jié)構(gòu)），尤其是當(dāng)共軛雙鍵的數(shù)量達(dá)到7-8個時，材料就會發(fā)生顯色變黃。

原因：共軛雙鍵體系具有較強(qiáng)的吸光能力，能夠吸收特定波長的可見光，導(dǎo)致材料呈現(xiàn)黃色。

例子：聚合物中如PE（聚乙烯）或PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）在紫外線或高溫下發(fā)生斷鏈，形成共軛雙鍵，從而變黃。

2. 氧化產(chǎn)生的羰基

高分子材料在氧化過程中，分子鏈上的氫原子被氧氣奪走，生成羰基（C=O）。羰基是一種典型的發(fā)色基團(tuán)，能夠吸收可見光，導(dǎo)致材料變黃。

原因：羰基是氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，常見于聚合物的主鏈或側(cè)鏈。例如，聚氨酯（PU）在老化過程中會生成羰基，從而顯黃。

例子：某些橡膠材料在空氣中被氧化，生成羰基和羥基，導(dǎo)致材料變黃并變脆。

3. 含氮基團(tuán)物質(zhì)分解，產(chǎn)生有色胺類物質(zhì)

一些高分子材料中可能含有含氮基團(tuán)（如胺類、酰胺類或氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)）。在老化過程中，這些含氮基團(tuán)可能發(fā)生分解，生成有色胺類物質(zhì)。這些胺類物質(zhì)本身就具有顏色，從而導(dǎo)致材料變黃。

原因：含氮化合物的分解是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，生成的胺類物質(zhì)通常帶有黃色或褐色。

例子：某些尼龍材料在老化過程中，酰胺鍵分解生成胺類物質(zhì)，導(dǎo)致材料顏色加深。

4. 抗氧化劑被氧化（學(xué)術(shù)觀點）

某些高分子材料中會添加抗氧化劑，以延緩老化。然而，抗氧化劑本身也可能被氧化，生成帶有顏色的物質(zhì)，導(dǎo)致材料變黃。

顯色原因：抗氧化劑被氧化后，可能會生成共軛雙鍵、羰基或含氮的有色物質(zhì)（與前三種機(jī)制一致）。

例子：某些含酚類抗氧化劑的聚合物，在老化過程中會被氧化生成發(fā)色基團(tuán)。

總結(jié)

高分子材料變黃的核心原因是分子結(jié)構(gòu)的變化，具體表現(xiàn)為：

共軛雙鍵的形成

氧化生成的羰基

含氮基團(tuán)的分解

抗氧化劑被氧化

這四種機(jī)制的本質(zhì)都是材料分子結(jié)構(gòu)中引入了發(fā)色基團(tuán)，從而導(dǎo)致材料對可見光的吸收增強(qiáng)，最終表現(xiàn)為黃色或其他顏色的變化。