Старение полимеров атмосферное

Главная причина старения полимеров — окисление их молекулярным кислородом, которое особенно быстро протекает при повышенных температурах, например при переработке полимерных материалов. Окисление часто ускоряется и облегчается светом, примесями металлов переменной валентности, которые могут присутствовать в полимере из-за коррозии аппаратуры или неполного удаления катализатора из него после окончания синтеза. По типу активатора и основного агента, вызываюш,их разрушение полимеров, различают следующие виды старения тепловое, термоокислительное, световое, атмосферное (озонное), радиационное и старение под влиянием механических нагрузок (утомление). [c.67]

На практике старение обычно происходит под влиянием различных одновременно действующих факторов. Например, на открытом воздухе (атмосферное старение) окислительное старение сопровождается световым, на световое старение накладывается тепловое, так как действие света приводит к разогреванию полимера. [c.644]

Одним из основных химических агентов, вызывающих старение органических полимеров, является кислород, контакт с которым имеется практически у всякого полимерного изделия в условиях эксплуатации. Химические реакции полимеров с кислородом, как и в низкомолекулярной химии, называются реакциями окисления. Окисление полимеров может активироваться различными факторами тепловым воздействием термоокислительное старение), солями металлов переменной валентности (отравление полимера металлами), светом, излучениями высоких энергий (световое и радиационное старение), механическими воздействиями (утомление). Распад полимерных молекул может протекать также под действием высоких температур и в отсутствие кислорода (термическая деструкция, деполимеризация и тепловое старение), под влиянием озона (озонное и атмосферное старение), химических веществ, расщепляющих функциональные группы в полимерах, например, путем гидролиза (химическая деструкция). [c.178]

Насыщенные соединения при обычных условиях устойчивы к действию озона. В то же время ненасыщенные группы крайне легко реагируют с ним,, в результате чего натуральный каучук и синтетические диеновые полимеры при действии озона претерпевают быстрое и глубокое изменение. Эти реакции между полимером и озоном важны с двух совершенно различных точек зрения. С одной стороны, они оказывают огромную помощь при решении структурных проблем, позволяя обнаружить и определить количество и положение двойных связей. С другой стороны, озон даже в тех низких концентрациях, в которых он присутствует в атмосфере, может значительно снизить сроки эксплуатации готовых изделий, являясь, таким образом, главным фактором при старении в атмосферных условиях. [c.200]

Кислород, контакт с которы.м имеется практически у всех изделий из эластомеров, является одним из основных химических агентов, вызывающих старение полимеров. Взаимодействие эластомеров с кислородом называется реакциями окисления. Окисление может активироваться разными факторами тепловым воздействием (термоокислительное старение), солнечным светом или излучениями различной природы (световое, радиационное старение), солями металлов переменной валентности (отравление эластомеров этими солями), механическими воздействиями (утомление). Распад макромолекул эластомеров может протекать также под действием озона (озонное и атмосферное старение). [c.191]

Уменьшение числа отказов при этих мероприятиях обусловлено следующими причинами. В средствах измерений, подвергшихся коррозии, снижаются прочностные характеристики деталей из металла и сплавов, нарушаются контактные соединения и т. д. Коррозии подвержены даже те средства измерений и контроля, эксплуатация которых проходит только в нормальных климатических условиях. При повышенной влажности (более 70%) ускоряется атмосферная коррозия металлов, отказывают селеновые выпрямители, увеличиваются потери в катушках дросселей и трансформаторов, увеличивается сопротивление резисторов и емкость монтажа, усиливается рост плесени и процесс разложения органических материалов. Пониженная влажность (ниже 30 %) приводит к изменению диэлектрических и механических свойств пластмасс, что проявляется внешне в короблении и растрескивании, разрушаются лакокрасочные покрытия, ускоряется процесс старения полимеров. [c.70]

Реакции, происходящие при старении полимеров, могут протекать по радикальному, ионному и редко по молекулярному механизмам. Радикальные процессы развиваются при эксплуатации полимеров в естественных атмосферных условиях, в космосе, при действии радиации. Ионные процессы обычно имеют значение при эксплуатации полимеров в агрессивных средах. [c.66]

Влажность воздуха влияет на атмосферное старение полимеров как косвенно, изменяя поглотительную способность атмосферы по отношению к солнечной радиации, так и непосредственно (особенно в сочетании с промышленными газами), ухудшая цветостойкость и механические свойства гидролизующихся полимеров. [c.127]

Старение полимера — деструкция полимера, которая протекает в процессе хранения и эксплуатации полимерных изделий под действием атмосферного кислорода, света и других факторов. [c.239]

Химические превращения полимеров разделяют на направленные и самопроизвольные (ненаправленные), которые могут протекать в полимере под влиянием химических, физических или механических воздействий. К числу самопроизвольных химических процессов можно отнести, например, атмосферное старение полимеров, деполимеризацию и сшивание полимеров в условиях обработки и хранения, самопроизвольную изомеризацию звеньев под влиянием остатков катализатора и т. д. Все эти процессы являются неконтролируемыми и зачастую приводят к нежелательным изменениям свойств исходного полимера. [c.42]

Старение в атмосферных условиях полимеров, особенно таких, как натуральный и синтетические каучуки, связано с одновременным воздействием на них ряда факторов, из которых наиболее важными являются кислород и свет. Химическое действие этих факторов было рассмотрено в гл. 4 и 2 соответственно. Их влияние на физические свойства материала при статических условиях обычно сводится к увеличению жесткости, а в случае крайне длительных экспозиций — к образованию сетки тонких трещин. Совершенно иначе происходит растрескивание в растянутом каучуке. В этом случае трещины возникают раньше, чем появятся какие-либо другие признаки старения. Эти трещины всегда перпендикулярны направлению растяжения и образуются в тени или даже в темноте так же быстро, как и при ярком солнечном освещении. Вильямс [40] первый отметил, что возникновение этих трещин происходит в результате действия озона. [c.204]

Добавки, вводимые, в полимерные материалы с целью стабилизации последних, должны снижать эффект дей ствия основных факторов среды или тормозить развитие одной из основных реакций в механизме старения полимера. Например, для защиты полимера от атмосферного старения необходимо уменьшить энергию, поглощаемую полимером в результате воздействия ультрафиолетовых лучей. Для этой цели добавки должны в большей степени поглощать ультрафиолетовые лучи, не разрушаясь при этом. Другой путь—взаимодействие добавок с образовавшимися радикалами и прекращение цепной реакции в начале ее развития. [c.50]

Для защиты от старения в атмосферных условиях могут применяться пигменты, например сажа. Однако сажа неблагоприятно влияет па термостабильность сополимеров [575]. Чем меньше размер частиц, тем больше скорость разложения, удельная поверхность и ниже величина pH сажи. Это означает, что особенно активная как светофильтр тонкозернистая и кислая канальная сажа ускоряет термическое разложение в большей мере, чем печная сажа. Но, с другой стороны, в присутствии сажи хорошо сохраняются механические свойства полимера при атмосферном старении. Так, после 1000 ч старения в везерометре удельная ударная вязкость у ненаполненного полимера падает с 290 кгс-см см до нуля, у полимера с 1,5% канальной сажи (17 ммк) с 190 до 164 кгс-см/см , а у полимера с 1,5% печной сажи (42 ммк) с 260 до 107 кгс-см/см . Повышенная склонность наполненных сажей полимеров к термическому разложению уменьшается с увеличением количества стабилизаторов. [c.392]

Определение стабильности при старении в атмосферных условиях необходимо для качественной оценки эксплуатационных свойств пластмасс. На стабильность полимера в атмосферных условиях влияют многие факторы солнечный свет (прямой и отраженный), окружающая температура, влажность воздуха, осадки, химический состав атмосферы (например, содержание озона). Интенсивность и характер воздействия этих факторов определяет климат [646]. Место, где протекает старение, различно влияет на скорость и характер процесса. Для одной и той же зоны разные года могут отличаться по интенсивности солнечного освещения и другим атмосферным факторам [477]. [c.415]

Вместе с тем, полиуретаны должны хорошо противостоять действию кислорода и озона и старению в атмосферных условиях, приближаясь по этим показателям к полисилоксановым и полисульфидным каучукам, которые также относятся к полимерам предельного строения. [c.178]

Из результатов исследования может быть сделан следующий вывод, общий для отливок из термопластов стабильность линейных размеров образцов полимеров в процессе их старения в атмосферных условиях может быть достигнута снижением величины остаточных ориентационных напряжений посредством выбора оптимальных параметров литья под давлением, конструкции литников (см. стр. 240—245) и посредством кондиционирования (тренировки) образцов в условиях стандартной влажности воздуха (максимальной для данных климатических условий) и подходящей температуры (вблизи полимеров). [c.87]

Естественно, что ускоренное атмосферное старение полимеров с такими добавками сопровождается и резким снижением физикомеханических показателей. Введение уже 0,05 % дитиокарбамата железа (П1) приводит к тому, что через 10 мес. атмосферного старения в условиях Англии относительное удлинение при разрыве полиэтиленовой пленки становится равным О, тогда как первоначально оно составляло 400 % (рис. 3.44). [c.243]

Эти, процессы изучены не в одинаковой степени. Наибольшее внимание в литературе уделено исследованию диффузии и сорбции агрессивных сред в полимеры, а также реакциям взаимодействия этих сред с химически нестойкими связя ми в полимерах. Обычно исследуется не весь этот процесс б целом, а его отдельные стороны (атмосферное старение, термоокисление, озонное растрескивание, поведение при одновременном воздействии напряжений и агрессивной среды и т. д.). [c.6]

Следует отметить, что пленки только из некоторых полиамидов обладают хорошими диэлектрическими свойствами, что объясняется их некоторой гидрофильностью [83—85]. Они легко свариваются термическим способом или при помощи токов высокой частоты. Вместе с тем полиамидные пленки обладают рядом недостатков, которые обусловлены в первую очередь гидрофильностью и склонностью к ухудшению физико-механических свойств под влиянием атмосферных условий. Как известно, естественное старение полимеров вообще и полиамидов в частности — процесс, зависящий от комплексного влияния тепла, света, воздуха и механических нагрузок. [c.611]

Многие ныне существующие представления о механическом поведении стеклообразных полимеров и композиций были обобщены на симпозиуме по модификации полимеров на основе каучуков и пластиков [И]. Особый интерес представляла дискуссия о релаксационных характеристиках типичных органических полимерных стекол. Высказанные соображения наряду с предложенным на симпозиуме по устойчивости пластмасс к атмосферным воздействиям механизмом старения пластмасс [10] оказались очень полезными. [c.175]

Поливинилиденфторид превосходит другие полимеры по стойкости к старению в атмосферных условиях. Он обладает высокими прочностными показателями и стабильностью при повышенных температурах (вплоть до 300—350 °С). Отличается стойкостью к воздействию различных агрессивных сред (кислот, щелочей, сильных окислителей и т. д.), является хорошим диэлектриком и характеризуется высоким сопротивлением ползучести. [c.325]

Старение может быть естественным и искусственным. Старение материала или изделия в условиях хранения, транспортировки или эксплуатации называют естественным. Наиболее важными являются два вида естественного старения тепловое и атмосферное. При атмосферном старении основными факторами, вызывающими изменения свойств полимера, являются солнечный свет, тепло, влага и химически активные составляющие воздуха — кислород, озон, а в городах и индустриальных центрах — серный ангидрид, сернистый газ, оксиды азота, углеводороды, галоидсодержащие соединения и т. д. [c.126]

Ускоренное атмосферное старение. Основным фактором, вызывающим старение многих полимерных мaтepиaJЮв в атмосферных условиях, является солнечный свет, поэтому почти во всех методах, воспроизводящих эти условия, осуществляется световое воздействие на полимеры. Так как кванты света разной длины волны обладают неодинаковой энергией, то действие их на полимер может быть качественно отличным. Излучение, наиболее близкое к солнечному, дает ксеноновая лампа, которая используется в установках "Ксенотест". Широко применяются также ртутные и угольные дуговые лампы, а также их различные сочетания. За счет большой доли энергии, падающей на ультрафиолетовую область спектра (особенно при использовании ртутных ламп), световое старение идет очень интенсивно, однако его результаты часто не коррелируют с данными естественной экспозиции. [c.131]

Как правило, процессы, определяющие атмосферное и коррозионное воздействие на материалы, инициируются в условиях механических воздействий [41—45]. Явления, происходящие при этом в полимерных материалах, вызывают их старение — потерю комплекса полезных свойств. Процессы старения и коррозионного разрушения в композиционных материалах протекают избирательно, одновременно по нескольким механизмам. Например, при тепловом старении полимеров в большинстве случаев уменьшается механическая прочность, в металлах она увеличивается и наоборот, в коррозионной среде металл может интенсивно раЗ рушаться, а полимер — не изменять своих свойств. Поэтому пока не удается аналитически описать весь комплекс свойств, характеризующих атмосферо- и коррозионную сторгкость полимерных композитов, н для их прогнозирования применяются экспериментальные данные и эмпирические оценки. Более подробно вопросы долговечности металлополимерных материалов и конструкций в атмосферных и коррозионных условиях рассмотрены в гл. 8. [c.118]

П. обладает хладотекучестью он сравнительно устойчив к старению в атмосферных условиях. П.— полярный полимер, хорошо растворимый в кетонах, слож1гых эфпрах, хлорированных и ароматич. углеводородах, метиловом спирте и пе растворимый в алифатич. углеводородах, бензцпе, керосине, минеральных маслах, скипидаре, гликоле, глицерине, циклогексаполе. Растворимость П. уменьшается в ряду хлороформ, дихлорэтан, ацетон, метиловый спирт. Для П. были показаны явление сверхвысокой высокоэластич. обратимой деформации (до 40 000%) и возможность достижения [c.193]

Ухудшение механических свойств поливинилхлорида, снижение эластичности и морозостойкости происходит также при атмосферном старении полимера. Рождественский [244] установил, что старение, обусловленное главным образом действием ультрафиолетовых лучей, приводит к переходу полимера в нерастворимое состояние. В работах Коробкова [245], Раушерт [246], Лизеберга [247], Де-Косте и Уолдера [248] показано, что старение полимера различно в разных климатических районах и в основном зависит от солнечного освещения. В умеренных климатических условиях (Москва) обычный поливинилхлорид теряет свою эластичность через год. [c.278]

Наибольший объем занимают процессы атмосферного старения полимеров в результате влияния таких ( )акто-ров, как свет, воздух, влага, темперагура и др. Значительный вклад в эффект првреждаембсти вносит фактор света. В частях V и VI справочника механизм процесса фо1 оста- [c.40]

Сажа — стабилизатор против старения термопластов, особенно полиолефинов и полиамидов. Добавки сажи значительно улучшают устойчивость полиэтилена при старении в атмосферных условиях [622]. Повышению стабильности полимера способствует уве-ничение [c.145]

Бутадиенстирольные каучуки медленнее стареют в покрытиях, чем бутадиеновые, но и превращение их происходит менее глубоко. При холодной сушке покрытий в лучшем случае около 95% двойных связей, имеющихся в линейных полимерах, остаются неиспользованными. При горячей сушке двойные связ1И используются полнее, но все же связи, остающиеся неиспользованными, являются причиной сравнительно быстрого старения в атмосферных условиях. [c.108]

Сажа обычно вводится во многие полимеры, которые процессе эксплуатации подвергаются атмосферному воздействию. Без соответствующей защиты такие полимеры обычно быстро разрушаются в атмосферных условиях или при повышенных температурах.. Дав ю известно, что сажа влияет на старение полимера. По данным различных исследователей, сажа оказывает как замедляющее, так и ускоряющее действие на окисление каучука. Из-за сложной физической структуры и неопределенного химического состава точно определить роль сажи в стабилизации полимера затруднительно. Недавние исследования показали, что функции сажи в стабилизации гюлимера весьма различны — от чисто физического эффекта, где сажа действует как светофильтр, до сложных химических реакций с участием поверхностных химических групп сажи. [c.468]

Во всех циклах увеличение новерхности, возникающей при набухании подобных тел, с избытком покрывается убылью поверхности при максимальном развитии вторичных когезионно-адгезионных взаимодействий в структуре в конце высыхания. Тогда полностью уничтожается внутренняя поверхность в структурообразующей фазе и тело становится гомогенным. Поэтому в упруго-эластичных системах продолжительные колебания влажности не могут вызывать снижения прочности. Такие системы отличаются высокой стойкостью в атмосферных условиях, если одновременно в полимере не протекают процессы старения, сопровождающиеся постепенным появлением жесткости, а следовательно, и условий для расшатывания структурообразующих связей. [c.235]

Акриловые полимеры, главным представителем которых является плексиглас, превосходят остальные пластики некоторыми свойствами, а именно стойкостью к атмосферным влияниям и к старению, хорошо пропускают свет, совершенно прозрачны и окрашиваются а любой цвет. Поэтому в мировой промышленности они вырабатываются в большом количестве и по своему значению занимают вансное место среди термопластических масс. [c.335]

Скорость старения существенно зависит от среды, в к-рой оно ироисходит, н от темп-ры (с ростом последней скорость резко возрастает). Изменение механич. характеристик даже в обычных атмосферных условиях м. б. очень сильным (см. Атмосферостойкость). Старение часто идет неравномерно, наблюдается явление насыщения — после резкого изменения М. с. в первые несколько месяцев в последующие месяцы или даже годрл М. с. почти не меняются. В др. случаях процесс носит ускоряющийся характер — нек-рое время не наблюдается изменения М. с., а затем ироисходит их быстрое изменение. Для борьбы с ухудшением механических характеристик в полимер В1юдят стаби-лизатори. [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология