Структура полимеров и действие излучения

Результаты проведенных исследований подтверждают важное значение надмолекулярных структур и показывают, что они в известной степени определяют физико-механические свойства полимерных материалов. Разрушению этих образований сопутствует резкое ухудшение прочностных характеристик полимеров В свою очередь, устойчивость этих структур при действии излучения высокой энергии зависит от совершенства их строения, упорядоченности и других факторов.Большое влияние на механические свойства материалов оказывают также дефекты, образующиеся в процессе облучения трещины, поры и т. п. Размеры, количество и форма этих дефектов различны и зависят от величины поглощенной дозы, структуры. материала, степени его вытяжки. [c.361]

В процессе хранения и эксплуатации изделий из полимеров под действием света, теплоты, радиоактивных излучений, кислорода, различных химических вешеств может происходить излишне глубокое сшивание макромолекул, которое также является причиной ухудшения свойств полимера появляется хрупкость, жесткость, резко снижается способность к кристаллизации. В итоге наблюдается потеря работоспособности изделий из полимеров. Поэтому проблема защиты полимеров от вредных воздействий различных структурирующих и деструктирующих факторов имеет самое актуальное значение. Нежелательное изменение структуры полимеров увеличивается при приложении к ним неразрушающих механических напряжений, приводящих к развитию деформаций. Особенно этот эффект заметен при приложении многократно повторяющихся механических напряжений. При этом протекает деструкция и сшивание цепей, образуются разветвленные структуры, обрывки беспорядочно сшитых макромолекул, что изменяет н целом исходную молекулярную структуру полимера. Все эти нежелательные изменения приводят к старению полимеров. [c.239]

Под действием излучений высоких энергий происходят деструкция, сшивание полимеров, увеличение ненасыщенности молекулярных цепей, разрушение кристаллических структур. [c.244]

К важнейшим полимерам нефтехимического синтеза относятся синтетические каучуки общего и специального назначения, а также полиэтилен, политрифторэтилен, поливинилхлорид, поливиниловый спирт, полистирол, полиэтилентерефталат, находящие широкое применение на практике. ИК-спектры указанных полимеров изучены в диапазоне частот 400—4000 см и установлены спектрально-структур-ные корреляции. По трем полимерам — полиэтилену, поливинилхлориду и полиэтилентерефталату — проведена серия экспериментов по изучению действия ионизирующего излучения на молекулярную структуру полимеров. [c.86]

СВЕТОСТОЙКОСТЬ полимеров, их способность выдерживать длит, действие света без заметного изменения внеш. вида и эксплуатац. св-в. Зависит от хим. состава и структуры полимера, толщины образца, кол-ва и природы ингредиентов, а также от условий облучения (спектральный состав излучения, его интенсивность, т-ра, состав и влажность атмосферы). Критерий С.— время экспозиции, за к-рое происходит определ. изменение св-в материала или его внеш. вида. Эффективный путь повышения С.— введение светостабилизаторов. См. также Атмосферостойкость. [c.517]

Для ряда полимеров представлялось уместным привести краткие сведения об их структуре. В большинстве случаев будет рассмотрено также действие излучения на низкомолекулярные аналоги соответствующих полимеров. [c.108]

Это исследование является примером того, как действие излучения высокой энергии может быть использовано в качестве метода изучения структуры полимеров, которые трудно было бы исследовать другими методами. [c.151]

Теория сеток была разработана в основном Чарлзби [120] для описания процессов старения полимеров [сшивка и (или) деструкция] под действием излучений высокой энергии, однако она может быть использована и для других случаев образования сшитых структур. Теория построена на анализе содержания золь- и гель-фракции и определении равновесного набухания. [c.300]

СТРУКТУРА ПОЛИМЕРОВ И ДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ [c.99]

В процессе хранения и эксплуатации изделий из полимеров под действием света, тепла, радиоактивных излучений, кислорода, различных химических веществ может происходить излишне глубокое сшивание макро.молекул, которое также является причиной ухудшения свойств полимера появляется хрупкость, жесткость, резко снижается способность к кристаллизации. В итоге наблюдается потеря работоспособности изделий из полимеров. Поэтому проблема защиты полимеров от вредных воздействий различных структурирующих и деструктирующих факторов имеет самое актуальное значение. Нежелательное изменение структуры полимеров увеличивается при приложении к ним неразрушающих механических [c.177]

Поливинилхлорид (ПВХ). Гомополимер и сополимер — достаточно чувствительны к действию излучения. Изменения в структуре полимера легко фиксируются с помощью спектрофотометра. [c.246]

Среди наиболее важных реакций, протекающих в твердой фазе под действием облучения, следует отметить радиационно-химические превращения в полимерах. Ионизирующее излучение можно использовать для инициирования таких реакций полимеризации, где мономеры находятся в твердом состоянии, хотя это и не совсем типичный случай. При облучении образуются свободные радикалы (и ионы), которые затем реагируют с другими мономерными молекулами с образованием больших радикалов последние в свою очередь реагируют с мономерами, и таким образом развивается цепной процесс. Если облучают сам полимер, его молекулярная структура может измениться вследствие таких реакций, как сшивание полимерных цепей либо их разрыв. [c.175]

Таким образом, под действием излучения в полиэтилене происходят глубокие изменения химической структуры, причем полиэтилен из кристаллического состояния переходит в аморфное. Жесткость его при этом увеличивается. То же происходит и у силиконовых резин. Наоборот, у полимеров, содержащих четвертичные углеродные атомы в главной цепи (поли-изо-бутилен, полиметилметакрилат), основным проявлением действия излучения является деструкция молекулы. Разрушение структуры у этих пластических материалов усугубляется напряжениями, вызываемыми газообразованием при низкой газопроницаемости полимеров. При этом материал растрескивается и крошится, иногда даже спустя значительный промежуток времени после прекращения облучения [19, 20]. [c.293]

Действие излучения приводит к изменениям фазового состояния. Электронографические и рентгеновские исследования ряда кристаллических полимеров, подвергнутых действию излучения, показали, что упорядоченность нарушается и образуется аморфный поли мер [64, 74, 75]. Исчезновение кристаллической структуры у полимеров обусловлено химическими изменениями, вызываемыми облучением. В результате образования мостиков между молекулами двойных связей и других измене- [c.256]

Свободные радикалы, возникающие при действии у-радиации На поли-е-капроамид и алифатические амиды. Механизм радиационно-химических превращений не ясен без сведений о свободных радикалах, возникающих при действии излучения они принимают участие в химических превращениях, и конечные изменения, наблюдаемые при действии излучений на полимеры, в значительной степени вызываются реакциями этих свободных радикалов. Литературные данные о структуре радикалов, возникающих в полиамидах под действием излучений, противоречивы [2—4]. [c.373]

Более крупные структурные образования супердомены) обнаруживаются при действии на полимер лазерного излучения. В линейных полимерах наряду с глобулярной структурой (в полистироле)" наблюдается и фибриллярная (в поликарбонате), причем длина фибрилл 2 мкм, а диаметр 50 нм. В настоящее время можно [c.27]

А. Д. Абкин, А. П. Шейнкер. РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ полимеров, их способ ность противостоять действию ионизирующих излучений. Зависит от структуры полимера, пов-сти и толщины образца, а также от эксплуатац. факторов (т-ра, среда, мощность дозы облучения и др.). Количеств, критерий — пороговая (предельная) доза, при к-рой материал становится непригодным в конкретных условиях применения (напр., конструкц. материал утрачивает мех. прочность), или соотношение значений к.-л. св-ва материала до и после его облучения определ. дозой. Примеры радиационно стойких материалов полистирол (пороговая доза 10 рад), феиоло-формальдегидный, эпоксидный, полиэфирный стеклопластики ( 10 рад). Р. с. повышают введением в полимер антирадов или (при эксплуатации изделий на воздухе) их комбинаций с антиоксидантами. [c.488]

Какие процессы, протекают под влиянием ионизирующих излучений Кяк изменяется структура полимера при действии радиации Какие полимеры п наименьшей степени подвержеггы действию радиации н почему [c.228]

Исключительно большое значение в последние годы приобрела радиационно-химическая технология, изучающая и разрабатывающая методы и устройства для наиболее экономичного осуществления с помощью ионизирующих излучений физико-химических процессов с целью получения новых материалов, а также придания материалам и готовым изделиям улучшенных (или новых) эксплуатационных свойств. Наибольшего успеха радиационно-химическая технология (РХТ) достигла в связи с разработкой процессов радиационной модификации полимеров (особенно полиэтилена и поливинилхлорида). Радиационная модификация (т. е. изменение свойств под действием излучения) позволяет создать, например, в полиолефинах более жесткую структуру, повысить термостойкость, что дает возможность изготовленные из них конструкционные материалы эксплуатировать при высоких температурах вплоть до температуры термолиза. Наряду с этим улучшаются и электрофизические свойства. Облученный полиэтилен используют для изоляции высокочастотных кабелей вместо дорогого тефлона. Такая замена позволяет сэкономить до 200 руб. на 1 км кабеля. В нашей стране осуществлен процесс радиационной вулканизации изделий на основе силоксановых каучуков с помощью у-излучения. Облучая пропитанную мономером древесину низкого качества (оси.пу, березу), получают древесио-пластические компо- [c.93]

При действии на полимеры ионизирующих излучений с высокой энергией (у-лучей, быстрых электронов, рентгеновских лучей и др.) происходят деструкция и сшивание цепей, разрушение кристаллических структур и прочие явления. Под действием излучений макромолекулы полимера ионизируются и возбуждаются. Возбужденная молекула может распадаться на два радикала, т.е. деструктироваться А Я, +. Реакции деструкции и сшивания идут параллельно, а какому именно процессу подвержен тот или другой полимер зависит от его химического строения и значения теплот полимеризации. Так, деструкции более подвержены полимеры 2,2-замещенных этиленовых углеводородов (полиметилметакрилат, полиизобутилен, поли-а-метилстирол), целлюлоза, галогенсодержащие полимеры, которые имеют невысокие теплоты полимеризации. Полимеры с большой теплоюй полимеризации, не имеющие четвертичных атомов углерода в цепи, при облучении в основном сшиваются, а количество разорванных и сшитых связей зависит от интенсивности облучения. [c.113]

Показано [145—150], что, кроме перечисленных химических изменений, при облучении происходит дезаминирование, выделение неорганического фосфата и свободных пуриновых оснований, увеличение азота аминогрупп по Ван-Сляйку, увеличение титруемой кислотности и уменьшение поглощения в ультрафиолетовом свете при 260 личк. При облучении свободных оснований [146] отмечены многие из этих явлении и обнар5"жено еще более резкое уменьщение поглощения в ультрафиолетовом свете. Ясно, что многие из этих изменений влияют на физические свойства дезоксирибонуклеиновой кислоты и особенно на структурную вязкость. Очень слабое дезаминирование, даже без разрывов цепочки кислоты, уже может быть, например, достаточным, чтобы вызвать генную мутацию. Биологические эффекты изменений нуклеиновых кислот при действии излучения не следует объяснять исключительно разрывами цепочек, образованием мостиков или другими коренными изменениями структуры полимера. [c.258]

Глубокие химические изменения происходят в полимерах при действии радиационных излучений независимо от вида энергий (у-лучи, потоки электронов, нейтронов и др.). Энергия этих излучений составляет величины порядка 9—10 эВ и более, тогда как энергия хи.мических связей в полимерах 2,5—4 эВ. Поэтому такие излучения способны вызвать разрыв связей в цепи, но это происходит не всегда вследствие перераспределения и рассеяния (диссипации) энергии. При облучении, например, полиэтилена лишь 5% поглошенной энергии идет на развитие химических реакций, а 95% рассеивается в виде тепла. Под действием излучений высоких энергий происходит деструкция, сшивание полимеров, увеличение ненасыщенности молекулярных цепей, разрушение кристаллических структур. [c.190]

С. зависит от состава и структуры полимера, определяющих его способность поглощать свет и вероятность протекания при этом химич. реакций (см. Фотодеструкция, Фотоокислителъная деструкция), от толщины облучаемого образца, количества и природы ингредиентов (напр., пластификатора, наполнителя, красителя), нримесей и растворителя, а также от условий облучения (спектральное распределение действующего излучения, интенсивность света, темп-ра, влажность и состав атмосферы). Для определения С. применяют методы, к-рыми характеризуют световое старение ири оценке атмосфера-стойкости. [c.195]

Вещества, загрязняющие атмосферу, такие как оксид азота, диоксид серы, углеводороды и твердые частицы могут усиливать деструкцию полимеров [32], и поэтому их действие также должно быть принято во внимание. Например, инфракрасные исследования показали, что ПЭ при повыщенной температуре реагирует с N 2, причем химическая атака наблюдается даже при 25°С. Подобным образом весьма реактивен SOj, особенно в присутствии УФ-излучения, которое он хорощо поглощает и образует триплетные возбужденные состояния диоксида серы. Эти группы способны отнимать водород у полимерных цепей, что ведет к образованию в структуре полимера макрорадикалов, которые, в свою очередь, далее деполимеризуются [33]. [c.262]

Изучение действия у-излучения на совместные разбавленные водные растворы двух полимеров — поливинилпирролидона с полиакриламидом и поливинилпирролидона с поливинилацетатом показало, что в обоих случаях происходит образование общих сетчатых структур 486. Предложен радикальный механизм сшивания, учитывающий действие излучения как на полимеры, так и на растворители. Довольно широко исследован вопрос о взаимодействии поливинилпирролидона с другими, совместно с ним растворенными соединениями — акриловой и полиакриловой кислотами 1487-1489 другими кзрбоновыми И дикэрбоновыми кислотами и их солями 1 ° -49). Предложено увеличивать свето-и термостойкость поливинилпирролидона добавлением к нему, производных гидразина 1 и формальдегидсульфоксилат цинка 3. [c.746]

Такие полимеры имеют генденцию к образованию плотных структур и к кристаллизации. Облучение готовых полимеров приводит к образованию поперечных связей, что уже сейчас имеет промышленное значение. Таким же путем может быть достигнуто улучшение определенных физических свойств и получены полезные результаты при прививке мономера к полимеру, например стирола к стойкому, но плохо клеящемуся тефлону или акриламида к плохо красящемуся полиэтилену. Наконец, следует упомянуть о повышении твердости полимеров под действием излучения. [c.65]

В результате облучения структура полимеров существенно меняется, а это в свою очередь приводит к изменениям их физико-механических свойств. Данная работа посвящена электронно-микроскопическому исследованию структуры пластифицированного и непластифицированного полиметилметакрилата до и после облучения -излучением Со . Исследовали как неориентированные (изотропные), так и одноосно- и плоскоориентированные 1 (анизотропные) полимеры, что позволило наблюдать особенности разрушения неупорядоченных и упорядоченных структур под действием ионизирующего излучения. Ориентацию полимеров в виде листов толщиной до 20 мм производили до различных степеней вытяжки при температуре на 20—25° С выше температуры размягчения. [c.356]

В последние годы начато промышленное осуществление ряда радиационных химико-технологических процессов. К таким процессам относятся в первую очередь реакции органического синтеза, протекающие по цепному (или близкому к цепному) механизму и инициируемые излучением хлорирование, сульфирование, окисление, присоединение по двойной связи и т. п. Освоенным в промышленности процессом является, например, синтез бромистого этила прямым присоединением НВг к этилену при действии у-лучей. Особо важной отраслью промышленной радиационной химии являются разнообразные превращения полимеров, в особенности Е /лканизация каучуков. Промышленностью освоена радиационная полимеризация этилена и прямое получение полиэтиленовых пленок и изделий сшиванием макролюлекул, т. е. образованием химических связей между ними при действии излучений. Радиационно-терми-ческая вулканизация изделий из каучука, в частности шин, является перспективным процессом, так как улучшается качество продукции. При радиационно-химических превращениях изменяются свойства и структура полимеров, что используется техникой для улучшения технологических показателей. [c.281]

Теория сеток была разработана в 50-х годах для процессов старения полимеров под действием излучений высоких энергий, однако она может быть использована и для других случаев образования трехме рных структур. Основным экспериментальным методом определения плотности сетки в этой теории является золь-гель-анализ, наряду с которым часто применяют метод равновесного набухания Л9] [c.112]

Преимуществом этого метода является возможность создания участков сопряжения в готовых изделиях, таких, как волокна, ткани, пленки. Вследствие образования ненасыщенных линейных участков или даже пространственных сопряженных структур- об-луче.нные полимеры характеризуются значительным уменьшением сопротивления, появлением парамагнетизма, возрастанием жестко-сти 9. Полимер приобретает окраску полиэтилен, например, в результате действия излучения становится желтоватым или коричневатым, поливинилхлорид — зеленоватым, полиметилметакри-лат — коричнево-красным . [c.149]

Полимеры, образующие под действием излучения пространственную структуру полиэтилен, хлорированный полиэтилен, хлорсульфированный полиэтилен, полистирол, натуральный каучук, бутадиен-стирольный каучук, нитрильный каучук, стирол-акрилонитрил, полихлоропрен, найлон, полиоргаиосиликоиы. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология