Стабилизация полимерных покрытий

СТАБИЛИЗАЦИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИИ [c.254]

За последние годы благодаря использованию принципа нецепного ингибирования, был разработан ряд новых термостойких материалов [16, 18—26]. В частности удалось решить проблему стабилизации полимерных покрытий, эксплуатируемых при температурах выше 300 °С [18, 24]. [c.254]

Выше Т . конкурентная адсорбция на металле осуществляется со взаимным вытеснением одного вещества другим. Этому способствует динамический характер адсорбции. Уменьшение адсорбции полимера пропорционально парциальному давлению или концентрации диффундирующего вещества в граничном слое и его адсорбционной способности. Поэтому, если адсорбционная способность Ь Ь = к 1к2 — отношение констант скоростей адсорбции и десорбции данного компонента [54]) активных групп полимерного покрытия больше, чем адсорбционная способность Ь = к 1к 2 компонентов агрессивной среды, то возможна стабилизация адгезионной прочности покрытий в данной среде. Фактически условием определенной стабильности адгезионных связей является неравенство Ь > Ь, хотя это условие не исключает некоторого падения адгезии. При Ъ < Ь адгезия покрытий упадет практически до нуля. [c.75]

М. с. применяется для улучшения качества волокон (напр., при ориентационном упрочнении, реализуемом вытяжкой в отсутствие или в присутствии зародышеобразователей), для борьбы с самопроизвольным растрескиванием твердых полимеров, для повышения ударной прочности пластмасс, для регулирования структуры полимеров в процессах изготовления изделий (напр., при экструзии, прессовании, образовании полимерных покрытий), для стабилизации их физич. структуры. [c.132]

Эффективными модификаторами могут быть дисперсные металлы и их оксиды. Так, оксиды алюминия и хрома, диоксид титана и др. используются для улучшения прочностных и адгезионных свойств покрытий на основе полиэтилена [17] и пентапласта [18], оксиды меди и кадмия, дисперсная ме,дь — для модификации свойств покрытий на основе фторсодержащих полимеров. [19], металлы и их оксиды в тонкодисперсном состоянии — для регулирования и стабилизации структуры покрытий на основе полиамидов [20]. Однако при модификации полимерных материалов металлами трудно добиться стабильности дисперсных систем, которые расслаиваются в процессе нанесения покрытий из-за большой разницы в плотностях компонентов. В связи с этим способ модификации дисперсных полимеров предельно диспергированными металлами в вакууме представляется наиболее перспективным [21]. [c.132]

В простейшем виде идея этих методов состоит в такой структурно-физической модификации материала, которая подавляет молекулярную подвижность в полимере, особенно маломасштабные, высокочастотные движения, ответственные за химические реакции. Снижение молекулярной подвижности уменьшает химическую реакционную способность и повышает стабильность материала. Правда, такая модификация неизбежно сопровождается изменением релаксационного спектра полимера-и изменением механических, диэлектрических и других динамических свойств. Часто, однако, это обстоятельство не имеет решающего значения (например, в полимерных покрытиях магистральных трубопроводов). Кроме того, за химические реакции и динамические свойства ответственны различные частотные области релаксационного молекулярного спектра маломасштабные и высокочастотные движения важны для реакций, а более крупномасштабные и низкочастотные движения обеспечивают динамические свойства. Идеальной с точки зрения стабилизации является такая структурно-физическая модификация полимера, которая подавляет маломасштабные движения, но не затрагивает крупномасштабные это могло бы обеспечить и химическую стабильность, и сохранность динамических свойств. Конечно, такой идеальный результат трудно реализовать, однако возможности этого подхода к стабилизации еще мало исследованы. [c.148]

При использовании тонкослойных полимерных покрытий улучшается отвод тепла, и это способствует стабилизации размеров сопряженных деталей, что особенно важно для подшипников при использовании же монолитных полимерных деталей в результате теплового расщирения, водопоглощения, а также упругих деформаций полимеров под нагрузкой изменяются размеры деталей, а. следовательно, и расчетные зазоры. [c.184]

Более детальное изучение влияния составов композиций на их свойства позволило сделать вывод о том, что оптимальное количество отходов для битумно-полимерных покрытий составляет 7—12 % (масс.). Атактический полипропилен в силу своей хрупкости при О °С и высокой склонности к окислению может быть рекомендован для применения в дорожных покрытиях только в определенных климатических зонах и при соответствующей дополнительной стабилизации. [c.217]

При стабилизации различных материалов на основе термостойких полимеров — полимерных покрытий, резин, клеев, армированных пластиков — исследователь сталкивается с большими трудностями. Это объясняется тем, что эти материалы в большинстве случаев помимо основного компонента — полимера содержат различные добавки — отвердители, наполнители, пигменты, пластификаторы и др. Характер взаимодействия этих компонентов между собой и с полимером при высоких температурах, как правило, не изучен достаточно подробно. Поэтому при введении стабилизатора, показавшего хорошие результаты в случае чистого полимера, могут выявляться неожиданные эффекты. Например, стабилизирующее действие может усилиться в результате синергизма, или наоборот снизиться из-за сильного катализирующего действия других компонентов смеси. [c.254]

Проблема старения и особенно стабилизации полимерных материалов является сейчас одной из важнейших в химии и технологии высокомолекулярных соединений. Как и все полимерные материалы, лакокрасочные покрытия в процессе эксплуатации подвергаются старению. [c.363]

Срок службы полимерных материалов часто лимитирует срок службы изделия в целом. Например, реальный срок службы электрических машин и аппаратов в животноводческих комплексах составляет 1—3 года, а нор.мальный срок их службы (в отсутствие влаги и химически агрессивных сред) равен 8—11 годам [2]. Причина такого большого различия состоит в разрушении и выходе из строя электрической изоляции проводов, трансформаторов и других деталей. Срок службы полимерных покрытий магистральных трубопроводов (для нефти, газа, сжиженного аммиака и др.) должен быть максимально большим, чтобы предохранять металл от коррозии. Ясно, что надежная стабилизация полимерных материалов и правильный прогноз срока их службы дают большой экономический эффект. [c.329]

Наиболее эффективно для стабилизации подавление высокочастотных, маломасштабных молекулярных движений, ответственных за химические реакции п за процессы Р- и у-Р лаксации в полимерах. Снижение молекулярной подвижности уменьшает химическую реакционную способность и повышает стабильность материала. Однако такая модификация неизбежно сопровождается изменением релаксационного спектра полимера и его механических, диэлектрических и других динамических свойств. Часто это обстоятельство не имеет большого значения (например, в полимерных покрытиях магистральных трубопроводов). Кроме того, за химические реакции и динамические свойства ответственны различные частотные области релаксационного спектра маломасштабные, высокочастотные движения управляют реакцией, а крупномасштабные, низкочастотные движения обеспечивают динамические свойства. [c.353]

Полимерные материалы подверженны естественному старению, в особенности под действием ультрафиолетового солнечного излучения, кислорода воздуха и тепла. Стойкость против старения можно повысить добавкой стабилизаторов. Поскольку стойкость полимерных материалов покрытия против старения существенно сказывается на их эффективности и на сроке службы, в особенности при высоких рабочих температурах, оценка материалов покрытия также и в этом аспекте может иметь важное значение. В качестве методов оценки хорошо зарекомендовали себя (применительно к полиэтиленовым покрытиям) измерения относительного удлинения при разрушении и индекс оплавления после ускоренного старения при повышенной температуре и интенсивном ультрафиолетовом облучении или на горячем воздухе [12]. Существенные изменения этих показателей могут рассматриваться как начало повреждения материала. На рис. 5.4 представлены результаты таких измерений на полиэтиленовых покрытиях с различной степенью стабилизации [3]. У полностью стабилизированного полиэтилена (с до-бавкой стабилизатора й сажи) после испытания продолжительностью до 6000 ч никаких существенных изменений не происходит, тогда как при нестабилизированном или лишь частично стабилизированном покрытии уже через 100—1000 ч отмечаются явления деструкции, что на практике при хранении на открытом воздухе или при работе с повышенными температурами может привести к повреждениям вследствие образования трещин. [c.158]

Зависимость концентрации частиц N от концентрации полимерной добавки при равенстве частиц покрытых и не покрытых полимером, во всех случаях происходит через минимум, т. е. возрастающие добавки полимера приводят сначала к флокуляции золя, а затем к его стабилизации. Это объясняется тем, что при низких концентрациях полимера толщина адсорбционного слоя покрытых частиц еще недостаточна для наступления флокуляции, тогда как при высокой концентрации часть полимера остается неадсорбированной и покрывает свободные частицы, приводя к их стабилизации. Эффективность действия полимера мало зависит от молекулярной массы, поскольку толщина полимерной оболочки, т. е. средний размер петель и хвостов, при данной величине адсорбции, не связана непосредственно с молекулярной массой. Иными словами, флокуляция наступает прн приблизительно одной и той же степени покрытия поверхности дисперсной фазы полимером. Для возникновения адсорбционных связей между частицами необходимо, разумеется, беспрепятственное сближение покрытых и непокрытых частиц, которое может быть достигнуто при исчезновении потенциального барьера между частицами, обусловленного отталкиванием двойных электрических слоев, либо смещением этого барьера на расстояние, заведомо меньшее толщины полимерной оболочки (А). [c.32]

Создать промышленные линии производства модифицированных крахмалов, предназначенных для загущения, стабилизации, эмульгирования, студнеобразования и получения пищевых пленок, покрытий и компонентов полимерных материалов [c.1333]

Более высокая стабильность ПВАД достигается при совместном использовании неионогенных и ионогенных ПАВ. Молекулы неионогенных ПАВ могут заполнять промежутки на полимерной поверхности, не полностью покрытой адсорбированным на ней ионогенным эмульгатором. Оптимальные результаты достигнуты нами при стабилизации ПВАД комбинированным ПАВ марки С-10, сочетающим свойства анионогенного и неионогенного эмульгаторов. Он образуется при нейтрализации продукта суль-фатирования смеси оксиэтилированных алкилфенолов (ОП-10) и имеет состав [c.27]

Под биологической деструкцией полимеров понимают взаимодействие полимеров с бактериями, грибами и т. п. При этом взаимодействии, как правило, возникает гидролитическое ферментативное разложение полимеров. Поскольку размеры подобных ферментов весьма велики, их проникновение в матрицу полимера маловероятно, и обычно процесс биологической деструкции идет от поверхности в глубь полимерного материала. Защита от биодеструкции состоит в нанесении на поверхность полимера защитных покрытий и топографической стабилизации. Под топографической стабилизацией понимается процесс диффузии в подповерхностный слой полимера специальных добавок. Задача таких добавок — создать на поверхности изделия охранную зону, не вступающую в реакции с ферментами. [c.110]

Природа процесса стабилизации может быть объяснена в простейшем виде следующим образом. Если две частицы, содержащие прочно присоединенные к их поверхности полимерные молекулы, сближаются в среде, в которой последние растворимы, то происходит изменение свободной энергии вследствие взаимопроникновения или сжатия полимерных молекул. Результирующее увеличение сегментальной концентрации в слое полимера, адсорбированного на частице, создает осмотическое давление, т. е. становится величиной положительной. Для противодействия этому эффекту растворитель диффундирует в область с повышенной концентрацией полимера, раздвигая частицы до устранения контакта между стерическими барьерами. Следовательно, эффективные стабилизаторы должны обеспечить полное покрытие поверхности частиц. Кроме того, сольватная оболочка, окружающая частицы, должна быть достаточно концентрированной, чтобы создать необходимое осмотическое давление, противодействующее присущим данной системе силам притяжения, не приводя, однако, к образованию отдельной фазы. Сольватная оболочка локализуется на поверхности частиц только потому, что она тем или иным образом адсорбирована или присоединена к ней. [c.56]

Термическое старение полимеров представляет собой, как правило, цепной свободно-радикальный процесс, результатом которого является деструкция макромолекул. Эффективное подавление радикальных реакций при старении полимеров и составляет главную задачу стабилизации — повышение стойкости полимерного материала к старению. Как правило, в этих целях используют методы и средства, способствующие уменьшению скорости реакций, приводящих к деструкции полимера (химическая и физическая модификации, защитные покрытия, введение специальных добавок — стабилизаторов), а также синтез полимеров заданного строения, устойчивых к старению. Введение добавок является самым распространенным и наиболее дешевым способом защиты полимерных материалов от старения. Стабилизаторы — вещества, обеспечивающие устойчивость полимерного материала к старению, — продлевают срок службы полимерных изделий, что эквивалентно увеличению мощности производства полимеров [5]. [c.244]

Использование полимерных мембран для стабилизации диффузионного слоя имеет интересную особенность. На покрытом мембраной электроде пропорционален активности газа в растворе, а не его концентрации [7]. [c.26]

На рис. 70 показан характер изменения моментов трения для покрытий из различных полимерных материалов. Для покрытий с наполнителями стабилизация момента трения наступает сразу же после начала работы. [c.188]

Важнейшим полимерным материалом в индустрии покрытых тканей является ПВХ. При правильном выборе состава, стабилизации и желатинизации пластифицированный ПВХ дает прочное, стойкое, гибкое и износостойкое покрытие. Именно поэтому ледерин (ткань, имитирующая кожу) с ПВХ так популярен на рынке. Другой группой полимерных материалов, активно использующихся в производстве покрытых тканей, стали полиуретаны (ПУ). Существует много способов их нанесения на ткани, например, в виде клеев на основе растворителей, водных дисперсий и пленок. Начавшийся быстрый рост разработок полиуретановых покрытий связан с их превосходными способностями пленкообразования в сочетании с другими полезными характеристиками. [c.80]

Применеиие, нахождение в природе. Долгоживущие Р. с. (гл. обр. нитроксильные) находят широкое применение в качестве ингибиторов полимеризации и окисления разл. орг. материалов, напр, для стабилизации акрилонитрила, винилацетата, винилиденхлорида, стирола, фурфурола, СК и НК, жиров и масел. Их применяют также в молекулярно-биол. исследованиях в качестве спиновых меток и зондов (см. Липидные зонды, Спинового зонда метод), в судебно-мед. диагностике, аналит. химии, для повышения адгезии полимерных покрытий, при изготовлении фотоматериалов, в приборостроении, в геофизике и дефектоскопии твердых тел, напр, алмазов. Короткоживущие Р. с.-промежут. частицы, во мн. орг. р-циях (радикальное галогенирование и др.). [c.156]

В процессе полимеризации происходит изменение физических свойств капель, что влияет на процесс дробления эмульсии. Например, в условиях полимеризации, соответствуюшлх опытам 2 и 3 (см. табл. 1.5), при концентрациях МЦ, обеспечивающих полную стабилизации дисперсии, значение d 2 ДЛЯ зерен ПВХ составило соответственно 65 и 50 мкм, что значительно превышает dea. Установлено [198], что в процессе суспензионной полимеризации ВХ уже при конверсии 0,02-0,03 капли покрыты полимерной пленкой, обладающей достаточной меха- [c.28]

Для разрешения противоречий, возникающих при сопоставлении изотерм адсорбции н вычисленных из них толщин слоев, стедует подробно рассмотреть вопрос о структуре адсорбционного слоя. Этот вопрос важен также с точки зрения понимания механизма процессов, происходящих на границе раздела с твердым телом в наполненных, армированных полимерных системах и других гетерогенных полимерных материалах. Действите.,1ьно, адсорбция полимера есть первая стадия образования связи между полимером и твердой поверхностью при склеивании, нанесении покрытий, стабилизации дисперсий и т. п. [c.79]

Улучшение диспергируемости частиц двуокиси титана при покрытии их жирными кислотами, вероятно, связано главным образом с повышением смачиваемости поверхности частиц органической средой. В дополнение к этому в стабилизацию дисперсий вносит определенный вклад энтропийное отталкивание . Идея объяснения стабилизации дисперсий эффектом энтропийного отталкивания принадлежит Мэкору [61. Она была распространена на низкомолекулярные углеводороды с помощью использования простой модели палочкообразных молекул [6, 71. Поскольку энтропийное отталкивание обусловлено снижением конфигурационной энтропии адсорбированных цепей, находящихся между соударяющимися частицами, эффект должен быть значительно большим пци использовании полимеров по сравнению с низкомолекулярными соединениями. Статистическая обработка данных по влиянию адсорбированных полимеров на стабилизацию дисперсий была ранее выполнена Майером [111. Идея стабилизации дисперсий адсорбированными полимерными молекулами была высказана также Хеллером и Пафом [5]. По их предположениям, присутствие адсорбированных макромолекул [c.313]

Анализ литературных данных и результатов проведенных исследований подтверждает перспективность применения фосфорсодержащих метакрилатов для ползгчения полимерных материалов с пониженной горючестью. Их рекомендовано использовать для получения огнеустойчивых органических стекол [53], огне- и химически стойких покрытий с хорошей адгезией к ряду материалов [54-56], волокон [57-59]. Водные эмульсии самозатухающих сополимеров ФМ рекомендованы для обработки различных материалов (тканей, кожи, волокон) с целью повышения их огнеустойчивости, а также для пол)гчения огнестойких защитных покрытий различных изделий и клеев [21, 60, 61]. Имеются данные о применении ФМ для получения полимерных аналогов фосфолипидов [62-64], для стабилизации полимеров [65] и о полимерах фосфорсодержащих метакрилатов с сорбционными свойствами [66, 67]. [c.104]

Когда две покрытые слоем адсорбированных растворимых полимерных цепей поверхности сближаются до расстояний, меньших суммарной толщины адсорбционных слоев, между полимерными слоями возникает взаимодействие. Это, являющееся причиной стерической стабилизации, взаимодействие в большинстве случаев приводит к возникновению между поверхностями сил отталкивания, природу и значение которых неоднократно пытались описать. Проблему обычно исследовали в терминах изменения свободной энергии, которое наступает, когда две покрытые адсорбированным полимером поверхности сближаются от беско- [c.31]

В случае растворимых полимеров, с более высокой молекулярной массой, образующийся стерический барьер толще, уверенности, однако, что при этом полимерная дисперсия более устойчива к флокуляции, пет. На практике, если в случае неводных дисперсий наблюдается флокуляция, то для данной непрерывной фазы она неизменно вызывается либо неправильным выбором растворимого полимера, либо неполным покрытием поверхности частиц (раздел И.4). Стерически стабилизированные частицы прочно адсорбируются на нестабилизированных поверхностях, как это наблюдается при погружении необработанных стеклянных пластинок в неводные дисперсии [10]. Следовательно, для стабилизации против флокуляции необходимо, чтобы поверхность каждой частицы была покрыта полностью. [c.60]

ПАК и ПМАК. образуют полимер-полимерные соединения с катионными полиэлектролитами — полиэтиленимином, полнэтиленполиамином, белками и другими веществами [117]. Флокулянты на основе ПАК и ПМАК применяют для очистки оборотной воды углеобогатительных фабрик. Полиметакриловая кислота и ее соли применяются также для стабилизации ряда промышленных дисперсий, в частносги цинксуль-фидных люминофоров, используемых в качестве покрытия в электроннолучевых приборах. [c.127]

Ультрафиолетовое экранирование соединений основано на неорганических и органических химикатах-добавках. При использовании этого способа защиты УФ-свет блокируется раньще, чем он достигает полимера. Экранирование обеспечивается пигментами или отражающими покрытиями. Технический углерод также очень эффективен и применяется для стабилизации многих полимерных материалов, предназначенных для использования на открытом воздухе. Когда применяются УФ-экраны, повреждения ограничены поверхностным слоем, поскольку глубина проникновения ультрафиолета очень незначительна. Однако многие пигменты, например, мел, тальк, мелкие кусочки стекловолокна и технический углерод ухудшают внешний вид пленки серого, коричневого и черного цвета обычно мало востребованы. Некоторые добавки, например, TiOj, могут принимать различные формы, часть из которых химически активна и способна стимулировать фотодеструкцию. [c.254]

Оласт5фщированныв Пах-композиции широко применяются ддя ироизводства мягких покрытий и пленок. Пластификаторы играют не-шловаяную роль в обеспечении определенного комплекса свойств полимерных материалое, и поэтому проблема стабилизации пластификаторов является тоже актуальной. [c.76]

Термосветостабилизаторы. Необходимость стабилизации порошковых композиций часто недооценивается, и это отрицательно сказывается на качестве покрытий. О преимуществе стабилизированных полимерных кимишиций перед нестабилизированными наглядно свидетельствуют данные табл. 16 [47]. [c.63]

Другие компоненты рецептуры, иногда требующие особенной стабилизации, — наполнители и плгменты. Среди наполнителей особенно интересен глинозем, который благодаря своим хорошим диэлектрическим свойствам часто применяют для изоляционных материалов [269], и асбест, служащий в основном в качестве наполнителя при изготовлении покрытий для полов. Содержащееся в них железо ускоряет деструкцию полимера. Под действием света соединения железа, содержащиеся в асбесте, придают полимерному материалу синий цвет. Этот недостаток асбестонаполпенных пластмасс можно устранить, вводя в основную стабилизирующую систему (чаще всего — барий-цинковую) комплексообразующие вспомогательные вещества. [c.375]

Современные теории пластификации, свидетельствующие о том, что пластифицированный полимер обладает гелеподобной структурой и пластификатор снижает взаимодействие цепей в местах контакта и/или зацеплений, не исключают возможности возникновения включений пластификатора неопределенно малых размеров, диспергированных в полимерной матрице. Тем не менее автор считает, что обычные пластифицированные полимеры такие как ПВХ, не следует относить к макро- или микрокомпозиционным материалам. Однако существуют другие смеси полимеров и жидкостей, которые могут быть без сомнения отнесены к композиционным материалам. Так, сетчатые полимеры, получаемые поликонденсацией, например отверждаемые фенолоформальдегидные смолы могут содержать тонкодиспергированные частицы воды, сохраняющиеся в течение нескольких лет. В случае литых изделий из фенолофор-мальдегидных ненаиолненных смол предпринимались большие усилия для сохранения и стабилизации такой гетерофазной структуры, при которой материал не растрескивался при испарении воды. Около 10 лет назад в промышленных масштабах с большим успехом начали использовать водонаполненные полиэфирные смолы (патент США 3,256.219). Воду диспергировали [22 в смоле в виде сферических частиц диаметром 2—5 мкм с концентрацией, достигающей 90%. Такие материалы использовали для замены гипса и древесины, а также в качестве теплозащитных абляционных покрытий. [c.39]

Поверхностноактйвные вещества широко используются при получении и применении синтетических полимерных материалов. Больше всего они расходуются, по-видимому, при эмульсионной полимеризации и при получении латексов эластомеров и смол. Кроме того, с их помощью проводится суспензионная полимеризация, резко отличная от полимеризации в эмульсиях, диспергирование исходных веществ, полимеризуемых в воде или другой жидкой среде, отстаивание натурального латекса, образование пен, покрытия полимерами тканей и других материалов и, наконец, стабилизация суспензий наполнителей и пигментов в полимерных системах. [c.474]

Диапазон технических требований к стабильности и, следовательно, к стабилизации полимеров весьма широк. Например, по-, лимерные нити, используюш иеся в хирургии, служат лишь опре деленный, заданный срок, по истечении которого они должны самопроизвольно разрушаться. Напротив, полимерные антикоррозионные покрытия магистральных нефте- и газопроводов должны сохранять свои свойства и выполнять свои функции как можно дольше. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология