Химические принципы стабилизации полимеров

ХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРОВ [c.252]

Вопрос о физической модели и физических механизмах влияния молекулярной физики на химическую кинетику и реакционную способность частиц в твердых полимерах остается одной из фундаментальных проблем химической физики. За ним стоит ряд важных прикладных аспектов повышения стабильности и долговечности полимерных материалов, от него зависит научно обоснованный выбор путей и принципов стабилизации полимеров. [c.145]

В условиях замедленной диффузии особенно ярко проявляется неоднородность распределения химических добавок и ее катастрофические последствия. Как было показано выше (см. предыдущие разделы главы), в условиях медленной диффузии ингибитор не способен подавить лавину цепного окисления, образовавшуюся в некотором объеме полимера — микрореакторе . Таким образом, при стабилизации твердых полимеров химические принципы оказываются малоэффективными или даже совсем неэффективными. Однако в этих условиях обнаруживаются новые резервы стабилизации. Как было показано ранее (см. гл. IV), кинетика и механизм химических процессов зависят от молекулярной динамики твердых полимеров. Другими словами, химическая реакционная способность управляется молекулярной физикой полимерного вещества. Физические принципы управления реакционной способностью открывают новые, структурно-физические принципы стабилизации полимеров. [c.267]

Химические реакции, приводящие к изменению степени полимеризации макро-люлек л.Расщепление полимерных цепей под влиянием химических и физических (в том числе механических) воздействий. Механизм цепной и случайной деструкции. Деполимеризация. Деградация полимеров в условиях эксплуатации и переработки. Термоокислительная и фотохимическая деструкция. Принципы стабилизации полимеров. [c.383]

Некоторые гетероцепные полимеры деполимеризуются при нагревании с довольно высоким выходом. Так, полиметиленоксид деполимеризуется с образованием формальдегида, а при нагревании целлюлозы в вакууме при 100 С удается получить с хорошим выходом 1,6-ангидро-глюкозу. Тепловое воздействие играет большую роль и при других видах деструкции полимеров, повышая скорость, например, химической деструкции, механохимических процессов. Поскольку в условиях эксплуатации полимеров обычно протекает не термическая, а термоокислительная деструкция, то принципы стабилизации в этом случае ничем не отличаются от стабилизации полимеров к окислительной деструкции. [c.290]

Данные, приведенные в табл. 4.1, показывают, что использование принципа нецепного ингибирования открывает новые возможности при решении проблемы стабилизации полимеров. На этот подход при решении задач по стабилизации термостойких полимеров внимание исследователей было обращено только в последние годы [14, 15, 56—59] после того, как был установлен механизм стабилизации в присутствии акцепторов кислорода, генерируемых в полимерных композициях или изделиях [16, 60—63]. В дальнейшем удалось показать, что иногда применение метода неценного ингибирования может оказаться эффективным при стабилизации термостойких материалов, разрушающихся при действии не только кислорода, но и других химических агентов [59, 60, 64]. [c.168]

В книге с единых позиций химической физики рассмотрены проблемы старения и стабилизации полимерных материалов. Обобщены кинетика и механизм процессов старения, химические и структурно-физические принципы стабилизации твердых полимеров, расплавов и растворов, рассмотрены теория и методы прогнозирования сроков службы полимерных материлов. [c.223]

Это обстоятельство определяет и принцип построения книги. Сначала обсуждены структурно-морфологические свойства полимеров и морфологические особенности физико-химических процессов в полимерах (гл. I), а затем природа и свойства активных химических частиц (атомов, радикалов, ионов, активных молекул), участвующих в процессах старения и стабилизации (гл. II). [c.3]

Следующие две главы (гл. III и IV) посвящены теории элементарных химических процессов в твердых полимерах, количественной кинетике и механизму элементарных актов, теории реакционной способности и связи химической кинетики с молекулярной физикой полимеров. Сформулированы важные следствия этой связи, которые являются основой структурно-физических принципов стабилизации. [c.4]

Теория, кинетические закономерности, особенности окислительных процессов в твердых полимерах рассмотрены в гл. V, а теория и принципы стабилизации — в гл. VI. Обсуждены проблемы распределения и динамики стабилизаторов, теория критических явлений, химические и структурно-физические принципы стабилизации. Рассмотрены механизмы явления синергизма — важного резерва стабилизации полимерных материалов. [c.4]

В зависимости от режима кристаллизации морфология, структура, размеры, прочность и связь полимерных кристаллов с остальной массой полимера могут сильно изменяться по этой причине изменяются механические, физические и химические свойства полимерных материалов. Регулирование физической структуры и молекулярной организации полимера означает также регулирование его механических свойств и устойчивости против физико-химических воздействий (механических напряжений, радиации, термоокислительного воздействия и т. д.). Структурные принципы и методы стабилизации полимеров рассмотрены в гл. VI. [c.12]

Одной из актуальных проблем физики полимеров является установление принципов, закономерностей и режимов получения материалов с заданной морфологией и, следовательно, с заданной совокупностью физико-химических и релаксационных свойств. Эта проблема тесно смыкается с проблемой стабилизации полимеров. [c.19]

Методы стабилизации, основанные на этих традиционных принципах, играют ведущую роль при высокотемпературном старении, при старении в расплаве или в вязкотекучем состоянии материала, а также в полимерных растворах. При стабилизации твердых полимеров традиционные, химические принципы гораздо менее эффективны (см. гл. VI). Две причины — низкая диффузионная подвижность частиц и эстафетная миграция валентности — резко снижают эффективность химических стабилизирующих добавок. Поэтому для стабилизации твердых полимерных материалов наиболее перспективны структурно-физические методы, основанные на физических принципах. Примеры стабилизации прочности и повышения долговечности полимерных материалов уже были даны в этой главе (более подробно об этом см. в гл. VI). [c.148]

С тех пор как было установлено, что с помощью малых добавок некоторых веществ можно затормозить или даже надолго остановить цепные процессы окисления полимеров, прошло более полувека. За это время в качестве тормозящих добавок испытано огромное количество соединений. Их номенклатура чрезвычайно широка и многообразна, обзорам ее посвящен ряд монографий (см., например, [41, 42]). Наша цель состоит в том, чтобы сформулировать основные принципы химических способов стабилизации и принципы действия ингибиторов и стабилизаторов разных типов, оценить их достоинства, недостатки и условия эффективного действия. [c.252]

Химическая модификация макромолекул известна уже давно как способ повышения химической стойкости полимерных материалов (например, защита концевых групп макромолекул) [60]. Можно использовать этот же принцип для стабилизации полимеров против термоокислительной деструкции и фотостарения. [c.264]

Методы стабилизации полимеров, основанные на химических принципах, играют ведущ,ую роль при высокотемпературном старении, при старении полимеров в расплаве, в вязкотекучем состоянии и в растворах для стабилизации твердых полимеров, эксплуатируемых при умеренных температурах, химические принципы гораздо менее эффективны (см. гл. IV, VI). Для твердых полимеров наиболее перспективны структурно-физические методы, основанные на физических принципах стабилизации (см. гл. VI). Возможно, переход от одних принципов стабилизации к другим произведет глубокие изменения в практике стабилизации. [c.356]

Стабильность пластмасс на основе ПВХ может быть повышена не только путем увеличения собственной стабильности полимера, но и путем его стабилизации. Сущность стабилизации состоит во введении агентов, препятствующих развитию реакций дегидрохлорирования, окисления, деструкции и структурирования. Описанию классов химических соединений, которые нашли применение в качестве стабилизаторов, а также описанию принципов, по которым разрабатываются составы стабилизирующих смесей, посвящено большое число оригинальных и обзорных работ. [c.324]

Все изложенное выше предопределяет первостепенный интерес не только к вопросам совершенствования методов и технологии синтеза мономера и ПВХ, разработки научных основ полимеризации хлористого винила и т. п., но и к вопросам стабилизации, принципам составления оптимальных рецептур и переработки ПВХ с целью обеспечения долговечности материалов или изделий из этого полимера при эксплуатации в различных естественных или искусственных условиях. Для квалифицированного подбора стабилизаторов необходимо глубокое знание закономерностей процессов, протекающих при разложении ПВХ. Это, в свою очередь, неизбежно требует детального изучения поведения ПВХ при различных физических, биологических и химических воздействиях и в конечном счете разработки научных основ деструкции, стабилизации и переработки ПВХ, а также составления и оптимизации конкретных рецептур на основе этого полимера. [c.14]

Это химический принцип стабилизации, так как создание бездефектных макромолекул является проблемой полимерной химии. Количество слабых связей и дефектов в макромолекулах определяется химическим способом синтеза макромолекул. Так, в радикальном поливипилтолуоле около 11% полимера распадается с участием слабых связей (см. рис. 1.43) в поливинил-толуоле, полученном анионной полимеризацией, структура макромолекул гораздо более совершенна, количество слабых связей и дефектов значительно меньше, и поэтому лишь около 1% полимера разлагается с низкой энергией активации (см. рис. 1.43). Однако даже небольшого количества дефектов достаточно, чтобы энергия активации механодеструкции была низкой, (см. [c.300]

Материал, вошедший в настоящую книгу, представляет собой большую часть докладов, представленных на Симпозиуме, специально посвященном многокомпонентным системам, который проводился в 1971 г. в рамках 159-го собрания Американского Химического общества. Ряд докладов, посвященных узко-прикладным вопросам, не вошли в перевод. Среди статей сборника выделяется ряд обзорных работ и исследований теоретического плана, в которых рассматриваются общие подходы к проблеме придания стойкости к ударным нагрузкам хрупким полимерам введением в них каучуков, применение принципа температурно временной суперпозиции релаксационных явлений в двухкомнонентных системах, механизмы армирования полимерами, оценка оптимальных размеров элементов структуры в некристаллизующихся блоксополимерах и т. д. Несомненный интерес представляют оригинальные исследования, посвященные изучению образования межфазных связей в композициях различных эластомеров, оценка размеров частиц субстрата в привитых сополимерах, изучение комплекса свойств сополимеров различных типов, сопоставление характеристик ряда привитых и блоксонолимеров. Весьма перспективны результаты технологического плана, содержащиеся в работах, посвященных созданию новых ударопрочных прозрачных композиций, разработке нового принципа стабилизации поливинилхлорида прививкой на него полибутадиена, развитию методов оптимального использования коротких волокон и неорганических соединений различного тина для модификации свойств полимерных композиций. [c.8]

В процессах деструкции полимеров можно вьщелить в принципе две температурные области. Первая-до начала потери массы-когда скорости деструктивных процессов крайне незначительны вторая соответствует относительно быстрым процессам деструкции и глубоким степеням деструктивного превращения при более высоких температурах для этой области характерны заметные изменения массы образца. Медленные деструктивные изменения могут протекать как в твердом, так и высокоэластическом и вязкотеку-чем состоянии полимера. Они сопровождаются изменением молекулярной массы полимера, появлением разветвлений масса образца и его химический o i а в остаются практически постоянными. Особое внимание в этой темпера iурной области должно уделяться установлению корреляции между степенью деструкции полимера и изменением какого-нибудь его эксплуатационного свойства, например прочности на изгиб или разрыв, диэлектрической проницаемости и др. Чтобы дать оценку долговечности материала, важно выяснить превалирующее направление в изменении строения макромолекул и определить скорость этих изменений. Анализ механизма термических превращений в области более высоких температур открывает пути установления условий стабилизации полимера. Здесь в основе экспериментального исследования лежат химический анализ продуктов термических превращений и определение их кинетических параметров. [c.8]

Реакционная способность определяется свойствами электронных оболочек реагирующих частиц — в этом состоит основной принцип химии как науки о превращениях вещества. Однако для реакций в твердых полимерах этот фундаментальный принцип нарушается химическая реакционная способность зависит но только от электронного строения реагентов (как в газовых и ншдкофазных реакциях), но и от молекулярной динамики, молекулярной физики полимера как твердого тела. Установление связи между химической кинетикой и молекулярной физикой полимера является одной из проблем химической физики старения и стабилизации полимеров, потому что эта связь имеет ряд принципиальных следствий. [c.351]

Фундаментальные физико-химические и кинетические исследования старения и стабилизации полимеров в конечном счете подчинены задачам прогнозирования, т. е. предсказания условий целесообразной эксплуатации, работоспособности и срока службы полимерных материалов. Результаты этих исследований составляют основу неэмпирического прогнозирования (см. гл. VIII). Методы неэмпирического прогнозирования в принципе являются наиболее строгими и точными, по для их разработки нужна исчер-пываюгцая информация о физике и химии процессов старения. [c.356]

Следовательно, по аналогии с результатами для диеновых полимеров, превращение гомополипептида в сополимер может быть, в принципе, осуществлено изомеризацией звеньев из одной конфигурации в другую. Эта изомеризация должна включать поворот вокруг связи между карбонильным углеродом и азотом и может быть осуществлена с помощью некоторых химических реакций. В частности, такое превращение вполне возможно, если реакция включает образование переходной структуры, в которой частично двойной характер пептидных связей утрачивается лищь временно. В других случаях опредленные реакции , такие как специфическое связывание некоторых ионов, могут способствовать стабилизации одной из двух резонансных структур. Отдельные пептидные связи могут при этом терять свой частично двойной характер. В этом случае восстановление двойного характера связей потребует осуществления обратной реакции. Развивается ли геометрический изомеризм или пептидные связи приобретают характер простых, термодинамическая стабильность кристаллического состояния, по сравнению с жидким состоянием, существенно понижается. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология