Изменение строения полимеров под действием излучения

ИЗМЕНЕНИЕ СТРОЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИЗЛУЧЕНИЯ [c.62]

В настоящее время установлено, что изменения строения полимеров под действием ионизирующего излучения, в основном, связаны с процессами химических превращений макромолекулы, инициированными свободными радикалами. Последние образуются при взаимодействии излучений с полимером. Наличие свободных [c.62]

Влияние необратимых изменений строения полимеров под действием излучения на электрические свойства относительно мало исследовано. [c.66]

Деструкция полимеров может быть физической (термическая, фотохимическая, под влиянием ионизирующих излучений), химической (под действием воды, кислорода, пищевых сред) и механической (при измельчении, вальцевании и т. п.). Действие этих факторов сводится к разрыву основных цепей макромолекул или к изменению строения заместителей (без разрыва основной цепи) [157, с. 11 158, с. 56—57]. [c.160]

Установлены также изменения строения и механических свойств полиметилметакрилата, полиизобутилена, поливинилхлорида и других полимеров под действием излучений высокой энергии [c.162]

Радиационная обработка сшивающихся полимеров приводит к образованию пространственной структуры, переводит полимеры в неплавкое и нерастворимое состояние, т. е. повышает их теплостойкость. Однако действие ионизирующих излучений высокой энергии на полимеры, в том числе и на сшивающиеся, не ограничивается только образованием поперечных связей между макромолекулами, но сопровождается и рядом других необратимых изменений в химическом строении полимера, что осложняет прогнозирование воздействия излучения на их термостабильность вообще, и на стойкость к термоокислительной деструкции в частности. В то же время общие закономерности деструкции полимеров как необлученных, так и облученных в значительной мере сохраняются. [c.15]

Для получения практического эффекта использования заряженных частиц для процессов сушки требуется максимально ослабить связи полярных молекул с молекулами вещества. И если вблизи полярной молекулы будет двигаться заряженная частица, она сравнительно легко вырвет молекулу из вещества. Следовательно, в таких условиях молекула с большим дипольным моментом легко адсорбируется на отрицательно активной молекуле или на ионе. Таким образом, если только в окрестности дипольной молекулы имеется соответствующая заряженная частица, то в результате их взаимодействия образуется новое соединение — комплексная молекула. Эта комплексная молекула может быть унесена потоком движущегося воздуха (в который могут входить активные молекулы) из объема сушилки либо может распадаться на отдельные более мелкие частицы и затем выбрасываться из объема потоком газа. Все это говорит о том, что в присутствии заряженных частиц процесс обезвоживания может протекать более интенсивно, что и подтверждается рядом проведенных экспериментов. Что касается использования этих положений в конкретных условиях, то эта задача решается в каждом отдельном случае в зависимости от природы высушиваемого вещества и природы растворителя. Рассмотренные явления справедливы не только для процесса сушки, а имеют общее значение. Изменения в макромолекулах под действием ионизированного излучения наблюдаются и в полимерах [44], где обнаруживается заметное изменение физико-химических свойств при слабо выраженном химическом превращении. При действии ионизированного излучения, под которым понимают рентгеновские лучи, -излучение, поток электронов, протонов, дейтронов, а-частиц и нейтронов, наблюдаются такие процессы в полимерах, как сшивание молекулярных цепей, деструкция и распад макромолекул с образованием летучих продуктов и молекул меньшей длины (вплоть до превращения полимеров в вязкие жидкости) и ряд других изменений. Все эти процессы, как правило, могут протекать одновременно, но скорости соответствующих изменений обусловливаются химической природой полимеров и определяют суммарный эффект изменения свойств полимеров в результате излучения. Как показывают исследования, радиационно-химические эффекты в полимерах, по-видимому, не зависят от типа радиации, а определяются главным образом химическим строением полимера и количеством поглощенной энергии. [c.176]

При изучении действия излучения высокой энергии на поли-меры" было обнаружено изменение строения и механических свойств полимеров. Эти изменения вызваны протеканием химических реакций, инициируемых в основном радикалами, образующимися под действием радиации. Происходящие изменения механических свойств полимеров нельзя устранить путем отжига. [c.154]

Все такого рода изменения свойств связаны с изменением размеров и строения молекул полимера. Известно, что они могут быть вызваны действием тепла, света (или других излучений), химических процессов, протекающих в полимерах, и, наконец, механических си.л. Хотя каждый из этих процессов имеет свои особенности, тем не менее возникает естественный вопрос о том, не существует ли каких-либо общих закономерностей постепенного разрушения полимера, происходящего в любых условиях. Ответить на этот вопрос можно только путем рассмотрения молекулярного механизма изменений, происходящих во всех случаях старения полимеров, включая утом-леиие. [c.308]

Действие ионизирующих излучений. Под влиянием ионизирующих излучений полимеры претерпевают глубокие химические и структурные изменения изменяется их химический состав, строение и все физико-химические и физико-механические свойства. Регулируя интенсивность облучения, можно изменять свойства полимеров в заданном направлении, например переводить их в неплавкое, нерастворимое состояние. Такая обработка некоторых полимеров уже применяется в промышленном масштабе. Облученный полиэтилен обладает очень высокой термостойкостью, химической стойкостью и другими ценными свойствами (рис. 66). [c.372]

Значительное уменьшение изменений в строении и свойствах полимеров в результате действия ионизирующего излучения достигается путем модификации (внутренняя защита) или путем введения в них защитных добавок — антирадов (внешняя защита). Внутренняя защита проявляется в сополимерах, содержащих в своем составе ароматические группы (например, в бутадиен-стирольных каучуках), и обусловлена процессами внутримолекулярного переноса энергии возбуждения и рассеяния ее фенильными кольцами. Представление о внутренней защите может быть исиользовано при синтезе новых полимеров с повышенной стойкостью к действию ионизирующего излучения. Радиационная защита пластиков и эластомеров (в основном ненасыщенных) осуществляется главным образом с помощью защитных добавок. [c.163]

Действие ионизирующих излучений. Под влиянием ионизирующих излучений полимеры претерпевают глубокие химические н структурные изменения изменяется их химический состав, строение и все физико-химические и физико-механические свойства. Регулируя интенсивность облучения, можно изменять свойства полимеров в заданном направлении, например переводить их в неплавкое, нерастворимое состояние и придавать [c.278]

Деструкция ПАА и его производных может происходить при получении, хранении, переработке и применении полимеров под действием тепла, света, ионизирующего излучения, механических напряжений и биологических факторов, а также при одновременном действии указанных факторов. Деструкция приводит к уменьшению ММ полимера, изменению его строения и физико-химических характеристик, что может ухудшать прикладные свойства полимеров. Однако деструкция может осуществляться и направленно с целью регулирования ММ полимеров, получения информации о ММР, а также при изучении проблемы стабилизации полимеров [2,71, 72]. [c.133]

Формирование надмолекулярных структур происходит на стадии изготовления изделия, и поэтому степень совершенства этих структур, размеры отдельных структурных образований зависят от режима и способа переработки. Такие внешние факторы как температура, влага, световое излучение, механическая или электрическая нагрузка могут, действуя длительное время, вызывать изменения как в надмолекулярной, так и химической структурах полимера. Эти процессы сопровождаются изменением макросвойств изделия. Таким образом, при старении полимеров можно проследить связь между изменением химического состава, строения, структуры и физическими свойствами. Последние в основном и определяют пригодность материала для изготовления и последующего применения конкретного изделия. [c.66]

Под действием кислорода воздуха, в особенности при наличии в полимере примесей, способствующих возбуждению окислительных процессов, могут происходить обрывы цепей, а также возбуждение (инициирование) новых превращений, обладающих цепным механизмом и приводящих к изменению средней длины и строения цепей, а следовательно, и к соответствующему изменению свойств. Точно так же могут изменяться свойства полимеров под действием высоких температур, света (в особенности в дальней ультрафиолетовой части спектра), излучений большой энергии и механической деформации. [c.612]

Интерес к изучению влияния ионизирующей радиации на электропроводность полимеров обусловлен широким их использованием в условиях облучения в качестве диэлектриков. Под действием ионизирующей радиации в полимерах происходят существенные изменения строения. Часть изменений наблюдается лишь в процессе облучения и носит обратимый характер. Эти изменения связаны с ионизацией, а также возбуждением молекул вещества и наиболее существенно влияют на электропроводность. Кроме того, ионизирующая радиация вызывает сшивку или деструкцию макромолекул, их окисление и другие необратимые процессы. Влияние последних на электропроводность еще мало изучено. При исследовании влияния облучения на электропроводность полимеров применяют различные виды ионизирующей радиации (рентгеновы лучи, гамма-лучи, быстрые электроны, нейтроны и т. д.). Для количественной характеристики излучений используются значения интенсивности, дозы и мощности излучения [77]. [c.61]

Структурно-групповой анализ — качественное и количественное определение некоторых связей и групп атомов (функциональных групп) в молекулах неизвестного строения и сложных продуктах — важнейшее применение инфракрасной спектроскопии в химии. Его основой является наличие примерно постоянных характеристических полос у опредГеленных групп атомов — спектральных функциональных групп . Методы структурно-г])уппового анализа широко используются в хпмии и быстро совершенствуются повышаются надежность и точность получаемых сведений и, главное, степень подробности этих сведений. В частности, исследование полимеров (попиэтены, каучуки и др.) дало под])обные сведения о количественном ooтнoшe ши и взаимной ориентации различных структурных элементов их молекул, о кристалличности полимеров, об изменениях при старении, окислении, действии ионизирующего излучения и т. д. [c.499]

Исследования воздействия излучения на живую клетку насчитывают значительно более долгую историю, чем изучение его действия на синтетические полимеры. С точки зрения благополучия человечества и интересов науки первая область действительно более важна. Но обе эти области знания базируются на одних и тех же основных принципах, связаны, по-видимому, с одними и теми же основными реакциями и фактически представляют собой одно целое. И здесь и там задача заключается в том, чтобы выяснить, как происходят при облучении сшивание полимерных цепей, их деструкция и ряд других реакций. В живой клетке мы имеем дело главным образом с молекулами протеинов и нуклеиновых кислот. Строение и состав этих полимеров в общем виде нам известны, но наиболее важные вопросы до сих пор ускользают от нашего понимания. До настоящего времени нам неизвестно (за исключением единственного случая с инсулином) расположение структурных единиц — аминокислот и нуклеозидов. Еще меньше мы знаем о том, как действует на них излучение и каким образом инициированные излучение.м ре акции вызывают в организме явление лучевой болезни, стимулируют разрушение тканей и их рост (может иметь место и то и другое) и мутации генов. Непонятным и весьма важным является вопрос о том, как малые дозы облучения, недостаточные для того, чтобы вызвать заметные эффекты в большинстве полимеров in vitro, могут создавать в клетке или в организме в целом большие изменения, приводящие к их гибели. Эти вопросы приобрели большое значение уже с момента открытия в 1895 г. рентгеновских лучей и в 1896 г. радиоактивности (Веккерель) [c.8]

Шелтон и Винсент [2] и Бейтман с сотр. [3] предположили, что для большинства полимеров разложение перекисей, указанное в реакции (Х1П-4), является основным источником радикалов, которые инициируют окисление. В процессе переработки полимеров обычно образуются в небольших количествах перекиси и другие примеси. На первых стадиях окисления Шелтон наблюдал изменение скорости, которое он объяснил началом бимолекулярного разложения, по мере того как накап.т1ивались гидроперекиси. Большинство полимерных углеводородов окисляются с заметной скоростью при действии ультрафиолетового излучения и/или повышенной температуры. В условиях атмосферных воздействий у полиэтилена, нанример, менее чем через 2 года происходит ухудшение механических и диэлектрических свойств [4, 5]. Как полиэтилен, так и полипропилен окисляются с заметной скоростью в темноте при 60° [6]. Фотоокисление полиэтилена становится заметным только через несколько месяцев экспозиции на открытом воздухе [4, 5]. Ионы некоторых металлов увеличивают скорость инициирования, ускоряя разложение гидроперекисей, вероятно, путем гомолитического распада их на радикалы. Медь является одним из активных катализаторов реакций окисления полиоле-фина. Этот эффект значительно больше для полипропилена, полиизобутилена и других полиолефинов аналогичного строения, содержащих больше третичных атомов углерода в основной цепи, чем в молекуле полиэтилена. Некоторые остатки катализатора, удерживаемые полимерами в процессе полимеризации, становятся активными катализаторами окисления. [c.452]

Под действием ионизирующих излучений различных типов кри сталлические полимеры необратимо переходят в аморфное состояние. Причина этого явления заключается в нарушении регулярности строения главных цепей полимерных молекул вследствие протекания различных химических реакций. Характер изменения кристаллической структуры ряда полимеров—полиэтилена [41, 43а, 44, 45, 66, 75, 103—104, 112, 114, 129, 165, 169, 198, 200, 2021, гуттаперчи [165], политрифторхлорэтилена [165], политетрафторэтилена [104] и сополимеров винилхлорида с винилиденхлори-дом [103]—был изучен при помощи электроно- и рентгенографического методов. Рентгенографическое исследование изменения степени кристалличности облученного полиэтилена [169] и анализ электронограмм облученного политрифторхлорэтилена и гуттаперчи [165] показало, что картина диффракции по мере облучения становится все менее отчетливой, в то время как интенсивность аморфного гало увеличивается. Наблюдаемые при этом изменения расположения и интенсивности диффракционных колец свидетельствуют о росте характеристических расстояний между полимерными цепями вплоть до определенного значения дозы облучения. При этой дозе наблюдается окончательное исчезновение кристаллической диффракции и достигаются максимальные характеристические расстояния в аморфном гало. [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология