Процесс - старение - полимер
Cтраница 2
Пели исслсдопаним, связанные с теоретическими вопросами стабилизации и ролью стабилизаторов в процессе старения полимеров, нашли отражение в ряде обзорных статей и монографий, то работы по си телу, разработке технологии, изучению физико-химических и санитарно-гигиенцчес-ких свойств стабилизаторов не обобщены до настоящего времени. [16]
Это обусловлено их биохимическими особенностями, например жизнеспособностью в экстремальных условиях и возможностью образовывать окислительные ферменты и кислоты, стимулирующие процессы старения полимеров и коррозии металла. [17]
Вводимые в полиорганосилоксаны пигменты и наполнители в значительной степени влияют на теплостойкость полимеров и получаемых на их основе покрытий. Это может быть обусловлено как физико-химическими факторами, под действием которых при введении пигментов изменяются свойства пленок ( механическая прочность и эластичность), так и химическими превращениями, которые могут происходить в результате взаимодействия полиорганосилоксанов с пигментами и наполнителями или каталитического воздействия последних на процесс старения полимеров. [18]
 |
Долговечность полимеров в вакууме ( 1 и на воздухе ( 2. [19] |
Взаимодействие с молекулярным кислородом является одной из основных причин ухудшения свойств эластомеров, наиболее распространенным видом старения каучуков и резин. Теория окисления полимеров является основой стабилизации эластомеров и прогнозирования долговечности полимерных материалов. В процессах старения полимеров роль окислительных процессов часто бывает определяющей. [20]
Практически явления старения, утомления и износа протекают одновременно и взаимосвязанно. Старение осложняет и усугубляет процессы утомления и износа. Утомление, в свою очередь, активизирует процессы старения полимеров. [21]
С каждым годом: расширяются области применения полимеров и материалов на их основе и усложняются требования, предъявляемые к условиям их переработки и эксплуатации. Весьма актуальной является задача продления срока службы полимерных материалов, поскольку при переработке и эксплуатации они подвергаются различным воздействиям, приводящим к ухудшению их свойств и, в конечном итоге, к разрушению. Поэтому в последние годы чрезвычайно возрос интерес к процессам старения полимеров. Изучение механизма старения под влиянием различных факторов ( тепло, кислород, свет, механические нагрузки, влага и др.) является одной из важнейших задач науки о полимерах, решение которой позволит обоснованно подойти к выбору стабилизаторов и наметить пути эффективной защиты полимерных материалов. Этому важному вопросу - стабилизации полимеров и посвящена книга И. Автор в сжатой форме излагает современные основы механизма термической, термоокислительной и фотодеструкции, а также стабилизации практически всех промышленных типов полимеров: полиолефинов, поливинилхлорида и сополимеров винилхлорида фторсодержащих полимеров, полиамидов, полистирола, полиметил-метакрилата, ароматических полиэфиров, производных целлюлозы, конденсационных смол, каучуков и других полимеров. Основная часть книги посвящена классификации и описанию большого числа органических, металлорганических и неорганических соединений, применяемых в качестве антиоксидантов, термо - и светостабилиза-торов. Специальный раздел книги содержит практические рекомендации по применению стабилизаторов для всех перечисленных выше полимерных материалов, а также сведения о токсичности стабилизаторов для полимеров, используемых в пищевой промышленности. [22]
 |
Термограммы поли-акрилонитрила с сульфатом натрия. [23] |
У волокна также наблюдается уменьшение теплоты экзоэффекта, но в меньшей степени. Уменьшение величины экзоэффекта при хранении на свету связано, по-видимому, с процессом старения полимера. [24]
Однако проведение эксперимента специфично. Особенное значение имеют при этом правильно налаженные испытания в природных условиях. Должна быть также тщательно разработана методология исследований, проводимых в реальных условиях эксплуатации конкретных конструкций с системным сбором и обобщением соответствующей информации о процессах старения полимеров в узлах и агрегатах и возникающих эффектах повреждаемости. Лабораторные исследования целесообразны для предварительной оценки характеру старения перспективных материалов, а ускоренные испытания для сравнения кинетики процесса по математическим моделям, рекомендуемым в условиях эксплуатации. [25]
В настоящее время полимерные материалы широко применяют во всех отраслях народного хозяйства, они заменяют многие традиционные материалы в технике. Полимеры разрушаются прежде всего в результате термоокислительной деструкции. Кислород реагирует с полимерной молекулой, при этом образуются свободные радикалы, и далее активно развивается процесс цепного свободнорадикального окисления. Для предотвращения процессов старения полимеров широко используют ингибиторы ( пространственно-затрудненные фенолы, амины, серосодержащие соединения) - соединения, препятствующие развитию цепных реакций. Старение полимеров в присутствии кислорода может ускоряться под действием света, поэтому на практике часто используют светостабилизаторы. Значительная часть полимерной продукции представляет собой каучуки, резины и покрытия, в основе которых лежат полимеры с ненасыщенными ( как правило, двойными) СС-связями. Вследствие реакции с озоном резко меняются Механические и другие физико-химические свойства эластомеров. Изделия становятся хрупкими, меняются их цвет, электростатические свойства. Процесс распада сопровождается новыми сшивками, и структура полимера кардинально меняется. [26]
При разработке инженерных решений по реализации этих задач могут быть использованы следующие результаты выполненных исследований: системный подход к ре-шен Ию проблемы; методы планирования эксперимента; математические модели соответствующего вида защиты и оптимальные варианты технологии; составы, включающие новые эффективные ингибиторы коррозии; биоциды и вещества многоцелевого назначения. Последние должны быть нетоксичными для человека, обладать быстродействием в начальный период функционирования и достаточной стабильностью во время эксплуатации машин, оборудования и сооружений. Амины, кетамины, имины замедляют, например, процессы взаимодействия воды и кислорода воздуха с поверхностью металла и снижают, таким образом, начальные скорости коррозии. Эти вещества ингибируют также процессы старения полимеров и резин и некоторые из них снижают эффекты биоповреждений. [27]
В этом случае могут быть использованы любые участки на временной шкале молекулярных движений. В каждом интервале подвижность сегментов вносит доминирующий вклад во времена затухания сигнала или времена релаксации ЯМР. Время релаксации Ть отражающее молекулярное движение, мало чувствительно к изменению сегментальной подвижности в процессе старения полимера, но различие в величинах Т2, TIP, T2e для образцов после старения и без старения по мере движения в область замедленных молекулярных движений становится все более заметным. [28]
Присутствие оксидов азота в загрязненной атмосфере может влиять на сво-боднорадикальные стадии старения полимерных материалов. Оксид азота NO является сравнительно низкоактивным свободным радикалом, и при умеренной температуре он не способен оторвать лабильные атомы водорода, чтобы инициировать радикальные процессы деструкции. Однако NO легко рекомбинирует со свободными радикалами и может обрывать процесс цепного окисления макромолекул. В твердых полимерах эта реакция контролируется скоростью диффузии газа в матрице. В результате реакции NO с алкильными радикалами образуются нитрозосоединения, играющие роль эффективных спиновых ловушек, захватывающих свободные радикалы. В результате таких реакций наличие оксидов азота в атмосфере может замедлять деструкцию макромолекул. С другой стороны, реакции оксида азота с пероксидными радикалами и гидроперокси-дами способны генерировать алкоксильные макрорадикалы, распад которых приводит к деструкции макромолекул. Таким образом, конечный результат влияния оксида азота на процесс старения полимеров зависит от конкретных условий протекания этих реакций. [29]
Страницы: 1 2