Ионизирующие радиационная стойкость полимеро

Устойчивость полимеров к действию ионизирующего излучения определяется их химическим строением. Наибольшей радиационной стойкостью обладают полимеры, содержащие ароматические циклы, а наименьшей — полимеры, построенные из алифатических звеньев. По радиационной стойкости полимеры можно распололсить в следующем убывающем порядке полистирол, полиэтилен, полиамиды, поливинилхлорид, полиметилметакри- [c.131]

Действие различных ионизирующих излучений при больших дозах приводит к уменьшению прочности, в несколько меньшей степени влияя на деформационные свойства. При этом действие излучения часто носит критич. характер — до определенной дозы прочность не изменяется (у ряда полимеров даже возрастает благодаря эффекту радиационного сшивания), начиная же с некоторой дозы происходит резкое падение прочности (см. Радиационная стойкость). [c.118]

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]

При облучении материалов ионизирующим излучением может происходить и улучшение их свойств. Так, например, при облучении полиэтилена происходит сшивание молекул полиэтилена. Свойства сшитого полиэтилена значительно отличаются от свойств полимера, не подвергавшегося действию радиации. На этой основе создана технология производства кабельных изделий повышенной термической, химической и радиационной стойкости с хорошими электроизоляционными свойствами. Радиационной модификации можно подвергнуть и другие материалы, в частности древесину. Радиационная модификация древесины состоит в том, что ее пропитывают мономерами и затем облучают. Таким путем получают замечательные древесные пластики, не имеющие природных аналогов. Эти пластики не гниют и не набухают, легко окрашиваются и обрабатываются они красивы и достаточно дешевы. [c.213]

Радиационная деструкция происходит под влиянием нейтронов, а также а-, р-, у-излучения. В результате разрываются химические связи (С—С, С—Н) с образованием низкомолекулярных продуктов и макрорадикалов, участвующих в дальнейших реакциях. Облучение полимеров изменяет их свойства с образованием двойных связей или пространственных структур (трехмерной сетки) или приводит к деструкции. Но иногда происходит и улучшение качеств облучаемого полимера. Например, полиэтилен после радиационной обработки приобретает высокую термо- и химическую стойкость. Радиоактивное излучение, ионизируя полимерные материалы, способно вызывать в них и ионные реакции. [c.411]

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]

Исследование изменения свойств полимерных материалов под действием ионизирующих излучений составляет один из больших разделов общей проблемы старения полимеров. Первые работы в этой области содержали в основном эмпирическое описание наблюдаемых явлений без их серьезного теоретического обобщения. К настоящему времени в результате обширных исследований описано поведение основных типов полимерных соединений при действии излучений и оценена их радиационная стойкость [56—71]. [c.299]

Многие реакции, вызываемые действием ионизирующих излучений на ароматические соединения, подобны реакциям, протекающим при облучении алифатических соединений. Своей способностью давать полимеры ароматические углеводороды напоминают олефины. Однако характерной чертой этих соединений является их сравнительно высокая радиационная стойкость. Кроме того, находясь в смесях с другими веществами, ароматические соединения иногда проявляют способность принимать энергию, первоначально поглощенную другими компонентами смеси, защищая таким образом последние от радиационно-химического изменения (защита типа губки ). Обладая высокой устойчивостью к излучению, ароматические соединения тем не менее легко вступают во взаимодействие со свободными радикалами, например теми, которые возникают при облучении воды. [c.149]

Изменения свойств полимерных материалов под воздействием ионизирующих излучений ограничивает их использование в ряде областей. В этой связи изучение влияния радиации на важнейшие эксплуатационные характеристики материалов при различных условиях является актуальной задачей современного материаловедения. По радиационной стойкости пластмассы существенно различаются между собой, и до настоящего времени имеется мало данных о связи между химической структурой полимера и его радиационной стойкостью. Поэтому изучение радиационной стойкости пластмасс не должно ограничиваться лишь определением конечных результатов облучения. Очень важно также исследовать и протекающие радиационно-химические процессы, чтобы, исходя из строения полимера, предсказывать характер его радиолиза. [c.275]

В нашей лаборатории исследовалась радиационная стойкость ряда полимеров, подвергающихся при эксплуатации воздействию ионизирующих излучений. [c.279]

Известно [393, 394], что кислородсодержащие группы в полимерах, низкомолекулярных веществах и, вероятно, в техническом углероде при воздействии ионизирующего излучения-могут захватывать электроны с образованием анионов. При-взаимодействии последних с положительными зарядами, возникающими на стадии ионизации каучуков (например, СКН-26,,. СКБ-40 и др.), вероятно, происходит образование возбужденных молекул, распад которых может привести к деструкции полимерных цепей и, следовательно, к снижению эффективности сшивания. Это возможно в случае участия заряженных частиц в радиационном сшивании полимерных цепей каучука в вакууме. При доступе воздуха кислород практически нивелирует разницу в действии указанных марок технического углерода при радиационной вулканизации каучука. Вероятно, поэтому тип используемого в резинах технического углерода (за исключением ДМГ-80) не имеет столь существенного значения для их радиационной стойкости [339]. [c.181]

Отметим необычайное разнообразие влияния примесей, подчас в следовых количествах, на характер и скорость радиационно-химических изменений в веществе. При облучении быстрыми электронами, у-квантами и тяжелыми ядерными частицами примеси оказываются причиной окрашивания кристаллов, увеличения или уменьшения их твердости, радиационной стойкости и т. д. У полимеров, например, примеси в одних случаях стимулируют распад, а в других — рост и упрочнение макромолекул. Причина столь диаметральных возможностей состоит в том, что ионизирующие излучения (энергия их на несколько порядков выше энергии химической связи) вызывают конкурирующие процессы, в которые вовлекаются примесные атомы. Обычно бывает так, что примеси перехватывают свободные радикалы, образующиеся при облучении, и это изменяет картину последующих процессов в веществе. [c.39]

Под действием ионизирующих облучений можно проводить окисление парафиновых углеводородов, хлорирование бензола, полимеризацию этилена, получение привитых полимеров, вулканизацию каучука и т. п. Образующиеся продукты во многих случаях обладают более ценными свойствами, чем полученные обычным путем. Так, в результате действия облучения сульфохлорированный полиэтилен обладает повышенной теплостойкостью, а также стойкостью к действию кислот, сильных окислителей и в том числе к озону. Большим преимуществом радиационно-химических реакций является существенное сокращение, а в некоторых случаях даже отсутствие индукционного периода. [c.501]

Прочность клеевых соединений металлов, как правило, мало изменяется при воздействии ультрафиолетовых лучей, так как клеевой слой защищен металлом. Ионизирующее же излучение действует более интенсивно. Изменение разрушающего напряжения при сдвиге клеевых соединений зависит от дозы облучения. До некоторой определенной дозы наблюдается даже повышение прочности, обусловленное, вероятно, дополнительным отверждением. При больших дозах происходит разложение полимеров с выделением газообразных продуктов. Наибольшей стойкостью к радиационному воздействию обладают фенолоформальдегидные олигомеры, наполненные асбестом, и некоторые полиэфиры. [c.250]

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]

Результатом действия ионизирующих излучений является деструкция и сшивание молекулярных цепей. Деструктируют главным образом пленкообразователи, имеющие четвертичный углеродный атом в мономерном звене или содержащие в качестве заместителя галоген у С-атома, соседнего с метиленовой группой (полиметакрилаты, полиизобутилен, поливинилхлорид, поливинилфторид и др.). Напротив, для полимеров, имеющих структуру (—СНг— HR—), преобладающим процессом является сшивание. Покрытия из таких полимеров проявляют достаточно высокую стойкость к радиационному старению. [c.185]

Детально исследовано влияние радиационного облучения на физические свойства полиэтилена 2409-2426 Отмечено, что в результате облучения повышается стойкость полиэтилена к деформации при нагревании, а также к растрескиванию. При этом не происходит ухудшения электрических свойств, прочности и других ценных свойств полиэтилена 9 Например, у полиэтилена типа марлекс-50 прочность на разрыв под влиянием р-об-лучения (доза 50-10 рентген) изменяется от 290 до 320 кГ/см . Более эффективным оказалось у-облучвние. При дозе 10 чЮ рентген прочность на разрыв возрастала до 500 кГ/см , а ори дозе 100-10 рентген — до 585 кГ/см . Установлено, что в результате облучения происходит образование поперечных связей в полиэтилене, способствующее улучшению физико-механических свойств (теплостойкости, эластичности и др.) 24ю. Изучение анизотропных изменений в системе фибриллярных макромолекул с весьма высокой осевой ориентацией в процессе сшивания полимера при воздействии ионизирующего облучения показало, что длина в изотропном состоянии в результате процесса сшивания возрастает с ростом степени сшивания 2 ч. Для расплава получены значительно большие удлинения. При облучении полиэтилена в расплавленном состоянии размеры кристаллитов неограниченно уменьшаются с увеличением дозы облучения Скорость роста сферолитов при равной степени переохлаждения не зависит от дозы облучения температуры плавления полиэтилена (марлекс-50) составляли при облучении дозами О, 20, 40 и и 100 мрентген— 138, 128, 121 и 113° С соответственно 416 Описано влияние радиации на индекс расплава 2417. [c.286]

Для создания материалов, сочетающих радиационную устойчивость со стойкостью к тепловому старению, облучению подвергали термостойкие полимеры — полисили-коновые, уретанизоцианатные и фторэластомеры. Наиболее стойкими к действию ионизирующих облучений оказались полиуретаны, наименее стойкими — фторполимеры. Под действием облучения во фторопластах развивается интенсивно идущее структурирование при дозах 5-10 —10 рентген полимеры становятся жесткими и не [c.131]

Радиационная стойкость. Сополимер ТФХЭ — Э обладает высокой стойкостью к воздействию ионизирующих излучений и электронного пучка, относится к числу наиболее радиационностойких полимеров. Его радиационная стойкость сравнима с полиэтиленом высокой молекулярной массы и оценивается в 2,58-10 Кл/кг (10 Р) [14]. После облучения дозой 5 МДж/кг (500 Мрад) разрушающее напряжение при растяжении составляет 56%, а относительное удлинение при разрыве 10% от значений для необлученного образца сополимера. [c.151]

Янова Л. П., Т а у б м а и А. Б., Исследование радиационной стойкости высокополимеров, II. О роли газообразования при разрешении полимеров, Сб., Действие ионизирующих излучений на неорганические и органические системы, Изд. АН СССР, 1958, стр, 314. [c.281]

Применению ЭПР для исследования радиационнохимических реакций в полимерах посвящено много работ (см., например ). Представляет интерес рассмотреть вкратце некоторые общие результаты этих исследований. Ранее были рассмотрены типы макрорадикалов, образующихся при облучении полимеров, и основные пострадиационные реакции этих радикалов. Метод ЭПР широко используется для определепия радиационных выходов радикалов и изучения кинетики накопления радикалов в полимерах эти данные характеризуют радиационную стойкость иолимрров, действие излучений на макрорадикалы и т. д. Интересно отметить, что за исключением тех случаев, когда световое или ионизирующее излучение действует непосредственно на макрорадикалы, вызывая их превращения или гибель, характер радикалов, стабилизирующихся в твердой матрице, не зависит от типа воздействия на полимер. Так, серединные радикалы типа можно получить при низких температурах в полиолефинах при облучении или механодеструкции, при действии газового разряда , бомбардировкой атомами Н и другими атомами Это показывает, что существующие даже при низких температурах (77° К) макрорадикалы стабилизируются в результате вторичных процессов, как правило, мало зависящих от источника первоначального возбуждения вещества. [c.436]

Важные для пленочных материалов свойства могут быть приданы им в процессе радиационной обработки (Р- и 7-излучения). Результаты воздействия радиации на полимер зависят в первую очередь от его химического строения. Одни полимеры (например, полиэтилен) под действием ионизирующих излучений преимущественно спшваются, другие (полиизобутилен и др.) — деструктируются, в третьих (полипропилен) — одновременно протекают с близкими скоростями реакции спшвания и деструкции. Имеются также полимеры (например, полистирол), отличающиеся повышенной радиационной стойкостью и требующие для обработки слишком высоких доз излучения. [c.159]

Резины из наиболее стойких каучуков работоспособны при облучении дозой 5 10 ра( . Основным признаком деструктирую-щихся полимеров является наличие в их цепи четвертичного атома углерода (углеродного атома, не имеющего водорода). В связи с этим наименее стойкими к действию ионизирующих излучений являются резины на основе бутилкаучука. Расположить остальные полимеры в определенный ряд по их радиационной стойкости затруднительно в связи с тем, что на это свойство влияет состав резин. Кроме того, в зависимости от измеряемого показателя ряды эти могут быть разными. При действии радиации на напряженные резины наблюдается химическая релаксация напряжения и накопление остаточной деформации. С меньшей скоростью эти процессы протекают у СКС-ЗО и СКН-26 (сравнительно с НК и СКБ и особенно с бутилкаучу-ком и СКЭП). Если резина работает в среде воздуха, то образующийся озон при наличии растягивающих напряжений вызывает растрескивание резин. Радиационная стойкость резин несколько повышается при введении в них ингредиентов с ароматическими кольцами (ароматических мягчителей, противо-старителей — производных фенилендиамина). [c.178]

Радиационная стойкость ППУ. Воздействие ионизирующих излучений вызывает существенное изменение свойств полимеров радиационное окисление, радиационную аморфизацию кристаллических полимеров, сшивку, деструкцию [21]. Влияние этих факторов на характеристики пенопластов изучали на следующих ППУ жестких ППУ-3 (на сложных полиэфирах) и ППУ-307 (на простых полиэфирах), полуэластичных ППУ-202-1 и ППУ-202 одновременно исследовали пеноэпоксид ПЭ-8 и пе-яополиэтилен ППЭ-2 [21]. Образцы облучали на установке РХ-у-ЗОс изотопом °Со. Установлено, что ионизирующее излучение небольшими дозами не приводит к заметным (более погрешности измерения) изменениям линейных размеров пено-иластов. [c.22]

Радиационная стойкость. Под воздействием ионизирующих излучений в ПВДФ происходят радиационно-химические превращения, влияющие на свойства полимера. При у-облучении ПВДФ в вакууме преобладает в основном сшивание молекулярных цепей, при у-облучении большими дозами на воздухе происходит преимущественно радиационно-окислительная деструкция [164]. Наряду с этими процессами под воздействием у-излу-чения изменяется степень кристалличности, растворимость и диэлектрические свойства ПВДФ в зависимости от дозы излучения [164] [c.86]

В настоящее время трудно представить, что такие отрасли промышленности, как гидрометаллургия, тонкий органический синтез, ядерная технология, и такие процессы, как водоподго-товка на тепловых и атомных электростанциях, очистка сточных вод и теплоносителя ядерных реакторов от радиоактивных примесей и др., могут существовать без применения ионитов. Большинство процессов в перечисленных отраслях промышленности осуществляется при повышенных температурах, в агрессивных средах или при воздействии ионизирующих излучений. При продолжительном использовании ионитов происходит необратимое изменение их физико-химических и технологических свойств, обусловленное деструкцией полимерной матрицы или функциональных групп. Из трех составляющих компонентов набухшего ионита (полимерная матрица, функциональные группы, вода) наименее стойки функциональные группы. Поэтому основное внимание при. исследовании термической, химической и радиационной стойкости ионитов уделяется механизму и кинетике разрушения или отщепления функциональных групп. Матрица ионитов, построенная обычно на основе карбодепных полимеров, характеризуется значительно большей термической и радиационной стойкостью (но меньшей стабильностью в окислительных средах) чем функциональные группы. Вода, несомненно, наиболее устойчивый компонент в составе набухшего ионита, но в ее присутствии стойкость функциональных групп и матрицы понижается. [c.6]