Химическая защита полимеров

Химическая защита полимеров [c.304]

Под химической защитой полимеров от радиации понимают исключение или значительное уменьшение изменений исходного строения, структуры, физико-химических, механических, электрических и других свойств, вызываемых ионизирующим излучением, с помощью специально вводимых в небольших количествах химических соединений — антирадов. [c.304]

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]

Окислительная деструкция является одной из основных причин старения полимеров и выхода из строя многих полимерных изделий. Поэтому проблема защиты полимеров от старения является комплексной. Учитывая все известные виды деструктирующих воздействий на полимеры, можно заключить, что главными из них являются термическая и термоокислительная деструкция, усиливающиеся при одновременном действии света. Эти процессы протекают главным образом по механизму цепных радикальных реакций. Следовательно, меры защиты должны быть в первую очередь направлены на подавление этих реакций в полимерах. Высокомолекулярная природа полимеров является причиной того, что очень малые количества низкомолекулярных химических реагентов способны вызывать существенные изменения физических и механиче- [c.266]

Защита полов монолитными покрытиями на основе химически стойких полимеров [c.137]

Значительный интерес представляют металлонаполненные полимеры [57] (металлополимеры), где наполнителями служат порошкообразные металлы или металлические волокна (алюминий, никель, сталь, олово, кадмий, бериллий, бор, вольфрам, титан, лакированные железо и медь, магний н т. д.). Такие металлополимеры отличаются высокой прочностью (особенно в случае применения волокон), термостойкостью, тепло- и электропроводностью. Прочность в некоторых случаях обусловлена химическим взаимодействием полимера с металлом (образование комплексов за счет я-электронов двойных связей, реакция карбоксильных групп с окислами на поверхности металла и т. д.) наряду с физическим взаимодействием. Некоторые полимеры этого типа вследствие своей дешевизны и доступности заменяют цветные и драгоценные металлы в производстве вкладышей подшипников, изделий с высокой теплопроводностью и низким коэффициентом термического расширения, другие применяются в радиотехнике, для защиты от радиации (свинцовый наполнитель), при изготовлении магнитных лент, каталитических систем (наполнитель — платина, палладий, родий, иридий) и т. д. [c.475]

Хотя деструкция часто является нежелательной побочной реакцией, ее нередко проводят сознательно для частичного снижения степени полимеризации, чем облегчаются переработка и практическое использование полимеров. Например, в производстве лаков на основе эфиров целлюлозы, когда непосредственное растворение этих веществ дает слишком вязкие растворы, неудобные для нанесения покрытий, исходную целлюлозу подвергают предварительной деструкции. Частичная деструкция (пластикация) натурального каучука на вальцах облегчает его переработку в резиновые изделия. Реакция деструкции используется для установления химического строения полимеров, для получения ценных низкомолекулярных веществ нз природных полимеров (гидролитическая деструкция целлюлозы или крахмала в глюкозу, белков в аминокислоты), при синтезе привитых и блок-сополимеров и т. д. Изучение деструкции дает возможность установить, в каких условиях могут перерабатываться и эксплуатироваться полимеры оно позволяет разработать эффективные методы защиты полимеров от различные воздействий, найти способы получения полимеров, которые мало чувствительны к деструкции, и т. д. Знание механизма и закономерностей деструкции дает возможность усилить или ослабить ее по желанию в зависимости от поставленной задачи. [c.621]

В книге описаны важнейшие процессы и способы химической переработки топлив (природного газа, нефти, древесины, торфа, углей и сланцев), производства продуктов основного органического синтеза (кислородсодержащих органических веш,еств, хлор- и фторпроизводных углеводородов, нитросоединений и других продуктов) а тонкого органического синтеза промежуточных продуктов, синтетических красителей, средств химической защиты растений, поверхностно-активных веществ и других химикатов). Значительная часть книги посвящена технологии высокомолекулярных соединений (синтез полимеров и переработка их в химические волокна и пластические массы, технология каучука и резины). [c.2]

Такая структура обладает высокой чувствительностью к облучению, но подсчитать из имеющихся данных не представляется возможным. Сахара могут обеспечивать химическую защиту за счет реакции с частью образующихся при радиолизе гидроксильных радикалов можно ожидать, что они защитят от деструкции любой полимер в водном растворе. В гелях, вероятно, кроме того, происходит физическое взаимодействие, которое сохраняет сетку геля даже при значительном числе разрывов. [c.219]

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]

В реальных условиях работы изделий из полимеров все эти, а также структурирующие факторы действуют комбинированно и сильно усложняют изучение старения, а следовательно, и разработку методов защиты полимеров от этих вредных воздействий. Четко зависимость изменения физико-механических свойств от протекающих химических реакций в настоящее время еще не установлена, хотя для ряда полимеров исследована достаточно широко. [c.178]

Таким образом, проблема защиты полимеров от старения является комплексной и должна учитывать все эти факторы. Уже из краткого рассмотрения видов деструктирующих воздействий на полимеры можно заключить, что главными из них являются термическая и термоокислительная деструкции, усиливающиеся ири одновременном действии света. Эти процессы протекают главным образом по механизму цепных радикальных реакций. Следовательно, меры защиты должны быть в первую очередь направлены на подавление этих реакций в полимерах. Из рассмотрения химических свойств и реакций полимеров (см. гл. И) мы знаем, что благодаря высокомолекулярной природе полимеров очень малые количества низкомолекулярных химических реагентов способны вызывать существенные изменения физических и механических свойств полимеров. Это в полной мере относится и к кислороду как наиболее распространенному химическому агенту, в контакте с которым работают полимерные изделия. Следовательно, для защиты полимеров. от этих вредных воздействий или для стабилизации полимеров и изделий из них во времени можно исиользовать малые добавки низкомолекулярных веществ, которые будут прерывать развитие [c.201]

Для защиты полимеров от действия света используют светостабилизаторы. Этот способ светостабилизации является основным, хотя известны и другие (специальные покрытия, модификация химической или физической структуры полимера). [c.375]

В отдельных случаях средством защиты полимеров от Т. д. может служить модификация химическая. Так, окислительную деполимеризацию полиметиленоксида можно замедлить, включая в главную цепь полиметиле-новые фрагменты (- СНа—СН2 ). Однако чаще переход от гомополимера к сополимеру сопровождается снижением устойчивости к Т. д. По этой причине очистка исходного мономера оказывается в ряде случаев наиболее эффективным способом повышения стабильности полимера. [c.314]

Изучение механизма и закономерностей комплексообразования позволило выявить такие свойства ионитов, которые дают возможность применять их в самых различных отраслях народного хозяйства. Они широко используются в прогрессивных безотходных производствах, а также для решения многих экологических проблем, связанных с защитой окружающей среды. Возможность практического применения комплекситов определяется состоянием их функциональных групп в системе. При одной и той же химической природе и физической структуре полимера его химические, физико-химические и физические свойства настолько сильно зависят от состояния функциональных групп, что, по существу, они могут рассматриваться как различные виды химически-активных полимеров. Это предопределяет возможность применения разных форм комплекситов для решения многих практически важных задач. [c.283]

Кроме специальных наполнителей, повышающих химическую стойкость полимеров, применяемых для защиты от коррозии в состав полимерных материалов вводят противостарители, пластификаторы, красители. Эти материалы могут влиять на стойкость [c.176]

Эффективность Уф-абсорберов. Практическая ценность светостабилизатора определяется целым комплексом его свойств фотохимическими (абсорбционная способность, собственная окраска, способ рассеивания поглощенной энергии, фотохимическая устойчивость), совместимостью с полимером, летучестью, термической стабильностью и химической стойкостью. Этими факторами определяется эффективность стабилизатора и, следовательно, защита полимера от УФ-облучения. Зависимость эффективности стабилизаторов от их строения устанавливается, как правило, эмпирическим путем. [c.137]

Влияние ядерного излучения на различные полимерные пленки представляет значительный интерес по нескольким причинам, основными из которых являются защита упакованных продуктов или предметов от действия проникающей радиации и возможность использования ионизирующего излучения для атермической стерилизации продуктов, упакованных в полимерные пленки. При действии ядерного излучения на полимеры вследствие высокой энергии этого излучения происходит химическое разложение полимера с образованием свободных макрорадикалов, характер которых зависит от природы исходного полимера. [c.33]

В рещении задач получения новых материалов с заранее заданными свойствами большая роль принадлежит не только синтезу новых полимеров, но и поиску путей практического использования химических реакций полимеров, изучению их закономерностей с целью улучшения и модификации свойств полимеров и материалов на их основе, в том числе и сложных композиций с новым комплексом свойств. Одновременно химикам-технологам необходимо решать и задачу рационального использования и утилизации отработанных полимерных изделий и отходов. Эта важная народнохозяйственная задача связана с защитой и охраной окружающей среды. [c.7]

Выявление возможности направленного формирования и сохранения в полимере при высокотемпературной эксплуатации определенных надмолекулярных структур, способствующих меньшей подверженности его термоокислению, позволяет сознательно использовать механизм структурной защиты полимера от окисления. Но поскольку структурная защита осуществляется путем введения в полимер именно антиокислителей, ингибирующих химическую реакцию термоокисления полимера, конечный эффект достигается вследствие сочетания обычного химического и вскрытого структурного механизмов защиты. [c.163]

Анализ данных, приведенных в табл. 23, показывает, что введение в полимер, не содержащий антиокислитель, инертных структурообразователей и пластификаторов, а также их смесей заметно влияет на характер изменения деформационных характеристик в процессе термического окисления. При полном отсутствии химической защиты обеспечение более длительного сохранения эластичности и прочности полимера при высокотемпературном термоокислении можно объяснить только проявлением действия механизма структурной защиты. [c.165]

Как видно из рис. 41, при добавлении к полиэтилену, содержащему антиокислитель (выполняющий функции пластификатора), инертных структурообразователей эффективность защиты полимера от окисления увеличивается в 2—3 раза, что свидетельствует о значительном вкладе механизма структурной защиты, сравнимом по порядку величин с вкладом механизма обычной химической защиты. [c.165]

Предложенный авторами принцип структурно-химической защиты кристаллизующихся полимеров от окисления можно применять при термостабилизации радиационно- или химически-сшитых полимеров, эксплуатируемых (или перерабатываемых) при температурах, превышающих температуру плавления. Его можно также распространить на широкий круг кристаллизующихся полимеров для повышения эффективности их термостабилизации. [c.182]

К посторонним веществам относят механические примеси различного происхождения (например, случайные минеральные частицы и пыль, внесенные в аппаратуру при ее чистке, остатки катализаторов, использованных при синтезе полимера и не удаленных полностью при его промывке, вещества, попадающие в полимер при частичном разрушении материала химической защиты — внутреннего покрытия реакторов и трубопроводов, металлические включения, образующиеся при истирании машин и аппаратов и т. п.), влагу и другие жидкие примеси (вода, изопропиловый спирт и другие реагенты) и летучие вещества, остатки консерванта, другого полимера или композиции (попадающие в материал при некачественной подготовке установок полимеризации, смешения, грануляции к работе). Посторонние примеси при переработке удаляют фильтрацией растворов или расплавов полимеров, а влагу и летучие — сушкой, вакуумиро-ванием, дегазацией расплава и другими способами. [c.190]

Доза облучения, приводящая к структурным изменениям в полимере, зависит от его химического строения. Наличие ароматических колец или двойных связей в макромолекуле увеличивает стойкость ее к облучению. В частности, такие полимеры, как диеновые каучуки и полистирол, требуют большей дозы облучения для сшивания, чем парафиновые углеводороды. Этот принцип используется для защиты полимеров (см. стр. 505). [c.497]

Для того, чтобы защитить полимеры от окислительной деструкции, в них вводят специальные химические соединения, которые называются антиоксидантами. Даже небольшие количества антиоксидантов позволяют сохранить свойства исходных полимеров. Антиоксиданты предотвращают окисление и, кроме того, во многих случаях подавляют различные нежелательные процессы, протеканию которых способствует присутствие кислорода или пероксида. Образование пероксидов и гидропероксидов под действием кислорода уже было рассмотрено в разделе 10.8. Приведенные ниже реакции демонстрируют возможные пути взаимодействия антиоксидантов с активными полимерными радикалами. Такое взаимодействие препятствует процессу деструкции полимера Р благодаря блокированию этих [c.229]

Изучение химических реакций полимеров имеет в виду две важные, но различные цели модификацию свойств известных и доступных природных или промышленных полимеров и стабилизацию свойств полимера, которые могут изменяться в нежелательную сторону в результате воздействия теплоты, света, воздуха и разных химических веществ, в контакте с которыми находится изделие из полимера. Так, например, защита от тепловых и окислительных воздействий позволяет резко удлинить сроки эксплуатации изделий из полимеров. Совершенно очевидно, что задачи модификации и стабилизации полимеров могут тесрю переплетаться, так как в результате модификации могут быть получены более стабильные полимеры. Таким образом, модификацией можно назвать изменение свойств полимеров для получения нового качества или устранения нежелательного качества полимера. Модификация может быть физической и химической. Для улучшения свойств полимеров при физической модификации используется направленное изменение их физической структуры (см. ч. 2), а при химической модификации — химические реакции по функциональным группам или активным центрам, в макромолекулах. Однако во всех случаях модификация приводит к изменению не только химических, но и физических и механических свойств полимеров. Именно тесная связь этих свойств, как мы уже знаем, определяет ценные качества полимеров в природе, технике и быту. [c.215]

Свойства полимеров опредепяютоя их структурными характеристиками. Для полимерных материалов, помимо химической природы полимерного связующего, оказываются существенными еще и дополнительные факторы природа наполнителя и подложки, ориентация полимерного субстрата, наличие и плотность сетки и др. Химическая природа полимера, в частности, его полярность, существенно влияет на поверхностные свойства макромолекулярного тела (гидрофобность и криофобность), обусловливая его адгезионные характеристики при межфазных контактах [1-6]. Исследования адгезионных свойств полимеров по отношению к воде привели к разработке методов гидрофо-бизации и создании гидрофобных полимерных материалов [7-9]. Гораздо меньшее внимание исследователей было уделено изучению крио-фобных (ангиобледвнительных) свойств полимеров. В литературе описаны способы защиты от обледенения летательных аппаратов [10-14], воздушных линий связи [15-17], бетонных сооружений и дорожных покрытий [18-20]. Наибольшую трудность представляет собой решение проблемы борьбы с обледенением в морских условиях [21-28]. Ежегодно в мире в полярных районах от обледенения гибнет 10-15, а в критическом положении оказываются десятки и даже сотни судов [29]. [c.99]

Исходя из сформулированных выше положений, авто-рызэо, 483,490-493 детэльно исследовали влияние различных антиокислителей в процессах структурообразования и термоокисления радиационно-модифицированного полиэтилена, изменение структуры полимера в условиях длительного термического окисления и установили влияние особенностей надмолекулярных структур на протекании процесса термсокисления. Полученные данные позволили выявить оптимальную для обеспечения термостабильности надмолекулярную структуру, оценить индивидуальный вклад механизмов структурной и химической защиты кристаллизующихся полимеров и предложить общий принцип термостабилизации, обеспечивающий наибольшую эффективность защиты полимеров от термоокисления. [c.149]

Выявление структурного механизма защиты и условий его наиболее эффективного проявления с помощью специально подобранных компонентов термостабилизирующей системы (антиокислителей) позволило авторам сформулировать принцип структурно-химической термостабилизации кристаллизующихся полимеров, в том числе и радиационно-сшитых, реализация которого обеспечивает наиболее эффективную защиту полимеров от окисления. [c.163]

Оценка индивидуального вклада структурной и химической зашиты полимера от термоокисления. Чтобы оценить индивидуальный вклад структурной защиты полимера были исследованы два типа модельных систем на основе полиэтилена низкой плотности (П20008К). [c.163]

Наряду с оценкой вклада собственно структурной защиты авторами сделана попытка выделить в чистом, виде и вклад химической защиты. С этой целью для углеводородной системы, заведомо не кристаллизующейся (гексадекан—жидкость), были определены периоды индукции в процессе непрерывного окисления воздухом при 200, 230 и 250 °С. В гексадекан добавляли либо индивидуальные антиокислители (см. табл. 20), либо их смеси, образующие эффективные термостабилизирующие системы, составленные на основе принципа структурно-химической термостабилизации (см. стр. 150), при использб-вании которых в кристаллизующихся полимерах реализуются и химический, и структурный механизмы защиты. Некоторые из полученных результатов приведены в табл. 24, где для сопоставления указаны также величины работоспособности радиационно-сшитого полиэтилена с добавкой тех же индивидуальных антиокислителей и термостабилизирующих систем. [c.167]

Сопоставление характеристик радиационно-сшитого полиэтилена, стабилизированного обычным способом (сотые доли процента), полиэтилена с добавкой антиокислителя (несколько весовых процентов) и полиэтилена, термостабилизированного согласно принципу структурно-химической термостабилизацин (защиты), показывает, что эффективность защиты полимера от окисления при Т>Тпд в последнем случае примерно на два порядка выше, чем в первом это в полной мере относится и к другим полиолефинам, а также к сополимерам оле-финов. [c.181]

В заключение необходимо подчеркнуть, что, вообще говоря, введение в полимер любого антиокислителя влечет за собой изменение условий кристаллизации и потенциально — реализацию в той или иной мере механизма структурной защиты однако при этом не исчерпываются все возможности химического и структурного механизмов. Поэтому выявление собственно механизма структурной защиты полимера от окисления и установление основных закономерностей (в частности, двояких функций, выполняемых компонентами наиболее эффективных термостабилизирующих систем) позволяет по-новому подходить к задаче выбора компонентов термостабилизирующих систем и составлять рецептуры этих систем так, чтобы в максимальной степени реализовать оба механизма защиты. [c.182]

При окислении органических веществ, в тон числе и полимеров, под действием кислорода, света, тепла и радиационного излучения их ценные физико-химические и механические свойства постепенно изменяются и в конечном итоге полностыо исчез авт. Процесс окисления можно резко затормозить путем введения небольших количеств ингибиторов иди антиоксидантов, предохраняющих полимеры от окислительной деструкции во время переработки при высоких температурах и увеличивающих срок эксплуатации изделий из них. Эффективная защита полимеров против термоокислительной деструкции является важной научно-технической проблемой. [c.3]

Защита резин от озона достигается введением физических противостарителей (парафин, озокерит), которые, мигрируя на поверхность полимерного изделия, покрывают его тонкой пленкой, стойкой к озону и непроницаемой для него. Защита полимеров от светового старения обеспечивается органическими красителями, поглощающими или не пропускающими наиболее опасные лучи с небольшой длиной волны (хризоидины, анилоранжы, азокрасители), солями алкилзамещенных тиокарбаминовых кислот, создающими в диеновых каучуках сернистые структуры, стойкие к озону и свету. Защита может быть также достигнута путем изменения физической и химической природы поверхности изделия и т. д. [c.504]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология