Деструкция полимеров

При эксплуатации или хранении полимеры стареют, что проявляется в неблагоприятном изменении комплекса их свойств. Старение полимеров может быть следствием как физических процессов, например самопроизвольной кристаллизации или «выпотевания» пластификатора, так и химических, из которых наибольшее значение имеют структурирование и деструкция по­лимера.

Деструкция полимера может протекать в результате разрыва или рас­пада (деполимеризации) основной цепи, отщепления или разрушения заместителей (боковых групп макромолекул).

Различают физическую и химическую деструкцию. Физическая деструкция протекает под действием теплоты, света, излучений высокой энергии, при механическом воздействии и соответственно называется термической, фотохимической, радиационной, механохимической деструкцией.

Химическая деструкция полимеров вызывается действием химических агентов – кислот, щелочей, воды, кислорода и др. При старении полимеров в реальных условиях деструкция обычно вызывается действием нескольких факторов, что, как правило, приводит к увеличению скорости этого процесса. По­скольку переработка, а часто и эксплуатация полимеров связаны с воздействием высоких температур, а при этом полимеры обычно находятся в контакте с воздухом, наибольшее значение имеют термическая и термоокислительная деструкция полимеров.

Термическая деструкция полимера протекает при высоких температурах в инертной атмосфере или в вакууме. Иногда этот процесс называют пиролизом. Термический распад наименее стойких полимеров – поливинилхлорида и полиметилметакрилата – начинается при 150 и 220 °С, а наиболее стойких – полисилоксана, политетрафторэтилена и полиимида – при 300, 400, 450 °С соответственно.

Классификация видов деструкции
Физическая 1. Термическая (горение, пиролиз…) 2. Механическая (разрушение полимеров под действием механического влияния) 3. Радиационная (разрушение воздействием радиационного излучения) 4. Фотохимическая (разрушение под действием ультрафиолетового излучения)	Химическая 1. Термоокисление (окисление и термический распад полимера) 2. Фотоокисление (окисление и разрушение, вызванное ультрафиолетовым излучением) 3. Гидролитическая (гидролиз природных биополимеров в организмах животных и человека в процессе белково-углеводного обмена)

Фотодеструкция приводит к инициированию процессов окис­ления, и, следовательно, к старению полимеров. С этой точки зрения данный процесс нежелателен. Ниже будут рассмотрены пути его предотвращения. Однако в некоторых случаях фотодеструкция полимеров используется с определенными практическими целями. В качестве примера можно указать разработку рецептур саморазлагающихся полимерных упаковочных материалов, а также использование фотохимических процессов сшивания и деструкции «фоточувствительных» полимеров при изготовлении электронных микросхем.

Дата добавления: 2014-12-08