Старение полимеров

Таким образом, окисление полимеров молекулярным кислородом— одна из самых распространенных химических реакций, которая является причиной старения полимеров и выхода из строя изделий. Окисление ускоряется под действием ряда химических реагентов и физических факторов, особенно тепловых воздействий. Процесс окисления протекает по механизму цепных свободнорадикальных реакций с вырожденным разветвлением. Механизм и кинетический анализ процесса термоокислительной деструкции полимеров показывают влияние химической природы полимера на его стойкость к этим воздействиям. Стабилизация полимеров от окислительной деструкции основана на подавлении реакционных центров, образующихся на начальных стадиях реакции полимера с кислородом, замедлении или полном прекращении дальнейшего развития процесса окислительной деструкции. ЭтЬ достигается введением ингибиторов и замедлителей реакций полимеров с кислородом, причем одни ингибиторы обрывают цепные реакции, другие предотвращают распад первичных продуктов взаимодействия полимерных макромолекул с кислородом на свободные радикалы. Сочетание ингибиторов этих двух классов позволяет реализовать эффект синергизма их действия, приводящий к резкому увеличению времени до начала цепного процесса окисления (индукционного периода). [c.275]

Пути стабилизации полимеров весьма разнообразны. Повышения стабильности полимеров можно достичь, например, за счет, удаления из них (или исключения попадания в полимеры) примесей, ускоряющих процессы старения, путем модификации полимерной цепи или изменением ее структуры. Однако наиболее распространенным методом стабилизации полимеров является введение в них специальных добавок, получивших название стабилизаторов. Принято классифицировать стабилизаторы в зависимости от характера агентов, вызывающих старение полимеров (антиоксиданты, термостабилизаторы, светостабилизаторы, антиозонанты, антирады, противоутомители и пр.). [c.618]

Деструкция, являясь одним из видов старения полимеров, — довольно распространенная реакция в химии высокомолекулярных соединений. Она может играть как положительную роль (например, для установления строения полимеров, получения некоторых индивидуальных веществ из природных полимеров аминокислот из белков, глюкозы из крахмала и целлюлозы и т. д.), так и отрицательную. Являясь необратимой химической реакцией, деструкция приводит к нежелательным изменениям в структуре полимеров при их эксплуатации. Это необходимо учитывать при использовании полимерных материалов в строительстве, когда они подвергаются многим неизбежным отрицательным воздействиям. Факторы, приводящие к деструкции полимеров, можно разделить на физические (тепло, свет, ионизирующее излучение, механическая энергия и др.) и химические (гидролиз, алкоголиз, окисление и т. д.). [c.409]

В процессе хранения и эксплуатации изделий из полимеров под действием света, теплоты, радиоактивных излучений, кислорода, различных химических вешеств может происходить излишне глубокое сшивание макромолекул, которое также является причиной ухудшения свойств полимера появляется хрупкость, жесткость, резко снижается способность к кристаллизации. В итоге наблюдается потеря работоспособности изделий из полимеров. Поэтому проблема защиты полимеров от вредных воздействий различных структурирующих и деструктирующих факторов имеет самое актуальное значение. Нежелательное изменение структуры полимеров увеличивается при приложении к ним неразрушающих механических напряжений, приводящих к развитию деформаций. Особенно этот эффект заметен при приложении многократно повторяющихся механических напряжений. При этом протекает деструкция и сшивание цепей, образуются разветвленные структуры, обрывки беспорядочно сшитых макромолекул, что изменяет н целом исходную молекулярную структуру полимера. Все эти нежелательные изменения приводят к старению полимеров. [c.239]

С целью предупреждения или торможения старения полимеров к ним добавляют различные стабилизаторы антиоксиданты, фотостабилизаторы, антирады и др. [c.411]

Наиболее важным процессом является окисление полимеров при их эксплуатации кислородом воздуха под влиянием световой, тепловой или иного вида энергии. Эти реакции сопровождаются деструкцией полимера, изменением его состава и структуры и обусловливают старение полимеров (старением называют изменение физико-химических и физико-механических свойств полимера в процессе эксплуатации). [c.270]

Пластмассы характеризуются способностью под давлением при нагревании принимать любую форму, после охлаждения и снятия давления форма сохраняется. При массовом производстве изделий одинаковой формы и размеров применение пластмасс обеспечивает высокую производительность труда и снижение стоимости готовых изделий. Полимеры и материалы на их основе чувствительны к действию тепла, света и окислителей, к облучению частицами высокой энергии. Большинство полимеров имеет теплостойкость не выше 100—120°С, исключение составляют фторопласты, полиэфирные и элементорганические полимеры. Под действием света, тепла, окислителей в полимерах могут происходить процессы разрыва макромолекул — деструкция и сшивание макромолекул — структурирование, при которых полимер теряет эластичность и гибкость. Эти явления называются старением полимеров. Чтобы замедлить старение, в полимеры и пластмассы вводят специальные вещества — стабилизаторы (например, замещенные фенолы, ароматические амины и т. п.). [c.338]

Среди физических факторов, способных инициировать хими ческие реакции в полимерах, тепловое воздействие занимает важное место, так как является причиной одной из важнейших характеристик полимеров - их термостабильности. Последняя определяет верхнюю температурную границу пределов эксплуатации изделий из полимеров. Кроме того, распад молекулярной структуры полимеров при тепловых воздействиях на них является одной из причин старения полимеров, которая приводит к снижению механических свойств и невозможности эксплуатировать дальше то или иное полимерное изделие в конкретных условиях его работы. Не менее важным обстоятельством является и выделение различных низкомолекулярных продуктов при термическом распаде полимеров, многие из которых являются токсичными. Это тоже приводит к снижению сроков службы полимерных изделий, [c.230]

Старение полимеров протекает с большей скоростью, чем старение металлов, и описывается уравнением реакции первого порядка [c.33]

Для повышения термической стойкости полиформальдегида и предотвращения старения полимера при хранении и эксплуатации проводят ацети-лирование концевых гидроксильных групп уксусным ангидридом, а также вводят различные стабилиза- [c.48]

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]

Сходным образом развивается и электрохимический пробой, связанный с электрическим старением полимера. Снова, под действием поля, тока и связанного с последним повышения температуры происходят нарастающие химические изменения (термодеструкция), в свою очередь, повышающие (за счет числа носителей П ) электропроводность. Однако, в техническом плане существенно, что электрическое старение, хотя и протекает относительно медленно, но может реализоваться при напряжениях значительно меньше пробивного. [c.263]

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

Характеристика реакций, приводящих к снижению механических свойств полимеров (процессы старения полимеров) [c.238]

ГЛАВА 18 Реакции полимеров с кислородом. Окисление и старение полимеров [c.256]

Окислительная деструкция является одной из основных причин старения полимеров и выхода из строя многих полимерных изделий. Поэтому проблема защиты полимеров от старения является комплексной. Учитывая все известные виды деструктирующих воздействий на полимеры, можно заключить, что главными из них являются термическая и термоокислительная деструкция, усиливающиеся при одновременном действии света. Эти процессы протекают главным образом по механизму цепных радикальных реакций. Следовательно, меры защиты должны быть в первую очередь направлены на подавление этих реакций в полимерах. Высокомолекулярная природа полимеров является причиной того, что очень малые количества низкомолекулярных химических реагентов способны вызывать существенные изменения физических и механиче- [c.266]

Изучение этого вопроса кроме ч1исто теоретического значения имеет и практический смысл, так как старение внутренних слоев резиновых изделий происходит ио существу в беошслородной среде. В настоящей работе изучалось структурирование каучука СКС-30, заправленного различными антиоксидантами в количестве 1,5%, в атмосфере аргона нри 200° методом ЯМР. Надо отметить, что при изучении -старения полимеров в инертной атмосфере или же в вакууме метод ЯМР выгодно отличается от всех других методов исследования. При изучании полимеров этим методом не надо помещать установку или какую-либо ее часть в инертную среду или же в вакуум, как это имеет место при испытании образцов механическими методами. Достаточно образец каучука весом около 100 мг поместить в стеклянную ампулу [c.163]

Понимание законов химии и их использование исключительно важно при решении проблемы повышения эффективности производства и качества продукции, так как ухудшение качества и надежности продукции во многих случаях вызывается нежелательными химическими процессами, например коррозией металлов, старением полимеров и т. п. Изучение механизмов химических реакций позволяет выбрать рациональные методы охраны окружающей среды, создавать новые безвредные процессы. [c.8]

Фотохимическая деструкция. Такие процессы деструкции полимеров имеют очень большое практическое значение, так как при эксплуатации полимеры почти всегда подвергаются действию света. Реакции, протекающие при облучении полимеров, играют большую роль в процессах старения полимеров и часто определяют срок службы природных и синтетических волокон, изделий из резины и пластических масс, лакокрасочных покрытий. [c.290]

Разрыв макромолекул приводит к образованию макрорадикалов, которые служат началом реакционной цепи и могут дальше взаимодействовать с макромолекулами полимера, вступать в реакции рекомбинации или диспропорционирования. В результате этих реакций могут изменяться молекулярная масса и структура полимера. При механической деструкции в присутствии кислорода воздуха возникающие свободные радикалы могут инициировать цепной процесс окислительной деструкции, что приводит к еще более глубокому разрушению полимера. Таким образом, все процессы, вызывающие старение полимеров, связаны с возникновением свободных радикалов при разрыве молекулярных цепей и с изменением молекулярной массы и структуры полимера при последующих реакциях этих радикалов. Если в полимер ввести вещества, связывающие свободные радикалы, то цепной процесс, приводящий к дальнейшему снижению молекулярной массы или изменению структуры, не будет развиваться и срок службы материала увеличится. [c.296]

Старение полимеров. Изме нение свойств полимеров во времени называется старением. [c.501]

При хранении и эксплуатации в полимерном материале могут протекать физические и химические процессы, которые могут привести к выходу из строя материала. Физические процессы преобладают в первые часы и дни после изготовления материала и при длительной эксплуатации могут играть меньшую роль, чем химические. Как указывалось, одним из факторов, приводящих к изменению структуры материапа покрытия, является окисление его с участием кислорода почвенного воздуха. Теория окислительного старения полимеров рассмотрена в ряде работ [5, 12]. [c.99]

Для борьбы с окислительным старением полимера используют различные приемы. Наиболее распространена стабилизация специальными низкомолекулярными веществами-стабилизаторами. Стабилизаторы тормозят окисление на стадиях зарождения цепи, разрушая или связывая активные примеси на стадии продолжения цепи, обрывая цепи по схеме [c.100]

В основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года указывается на необходимость увеличения долговечности машин, оборудования и сооружений. Сохраняемость техники зависит от эффективности мероприятий по защите конструкций от коррозии, старения и биоповреждений. Известно, что большинство процессов коррозии металлов и старения полимеров связано с воздействием микроорганизмов. [c.3]

Успех решения проблемы зависит от эффективности новых методов и средств защиты и связан с совершенствованием методологии и выбранными направлениями исследований. Они не должны осуществляться в отрыве от работ по изучению коррозии металлов и старения полимеров, изнашивания и усталости узлов машин. [c.4]

Биоповреждения и старение полимеров — взаимосвязанные, стимулирующие друг друга явления. Поэтому ингибирование одного Сиз процессов вызывает торможение второго. [c.40]

Пятым этапом можно считать стимулирование коррозионного разрушения металлов и старения полимеров — явлений, сопутствующих биоповреждениям. [c.54]

Скорость процесса биоповреждения определяется аналогично скорости коррозии металлов Ук и старения полимеров V и характеризуется эффектом повреждаемости микроорганизмами в единицу времени Ом=Юм/Ат. [c.67]

Синтетические каучуки, как и большинство полимеров, под влиянием различных факторов претерпевают необратимые изменения, сопровождающиеся полной или частичной потерей ими основных свойств. Подобные необратимые процессы принято называть старением полимеров. Старение полимеров может быть вызвано различными причинами (действием кислорода, тепла, озона, света, радиации, агрессивных сред, механическими воздействиями) и сопровождается изменением как микро-, так и макроструктуры полимера. Способность полимера сохранять свои свой-С7ва принято называть его стабильностью, а совокупность мероприятий, предотвращающих частично или полностью процессы старения, носит название стабилизации полимеров. [c.618]

Стабилизаторы, которые тормозят старение полимеров под влиянием радиоактивных излучений, называются антирадами. Это, в основном, ароматические соединения с конденсированными ядрами, а также некоторые стабильные радикалы. [c.412]

Добавки триалкил4>енолов ингибируют процессы жидкофазного окисления и старения полимеров в связи с их способностью реагировать с активными радикалами и прерывать цепь радикальных превращений [c.309]

Тетраалкилпроизводные свинца (РЬ(С2Н5)4, РЬ(СНз)4 и др.) используют в качестве антидетонаторов, а оловоорганические соединения, например малеат дибутилолова, — в качестве ингибиторов окислительных процессов старения полимеров (каучуков, поливинилхлорида). [c.348]

Под старением полимеров понимается комплекс химических и физических изменений, приводящих к ухудшению механических свойств и снижению работоспособности изделий из полимеров. В более широком смысле старением может быть названо всякое изменение молекулярной, надмолекулярной или фазовой структуры полимеров и полимерных материалов, приводящее к изменению физико-мехаииче-скнх свойств в процессе хранения или эксплуатации изделий из полимеров. [c.239]

В количественном расчете кинетики протекания указанньи процессов с учетом всех возможных элементарных стадий имеются некоторые вопросы. Строгое аналитическое решение данной кинетической задачи невозможно, так как практически нельзя знать наличие всех лабильных групп в полимере исходном и подвергшемся старению. Поэтому приводится один из возможных вариантов изменения концентрации поперечных связей при старении полимера и приближенная количественная оценка влияния этого изменения на структуру покрытия. [c.68]

Значительная часть одноклеточных и многоклеточных микроорганизмов принимает активное участие в процессах разрушения материалов конструкций и сооружений. Они стимулируют известные процессы коррозии металлов и старения полимеров, а отдельные виды могут вызывать специфические разрущения — био-поВ )е>.чления. -------------- ----------------------------- [c.5]

Испытания полимеров и металлов в морской атмосфере тропического климата при произвольном и целевом заражении грибами выявили активность грибов А. sp., Р. sp., h. sp., Aureobasidium sp. Это обусловлено их биохимическими особенностями, например жизнеспособностью в экстремальных условиях и возможностью образовывать окислительные ферменты и кислоты, стимулирующие процессы старения полимеров и коррозии металла. [c.33]

Разрушение материалов в атмосфере происходит в результате физико-химических процессов, развиваюш,ихся-на границе твердая фаза — газовая среда. При этом, нередко фронт реакции продвигается в глубь твердого-тела, что приводит к изменению объемных свойств материалов. Коррозия металлов, старение полимеров органических покрытий, деструкция неорганических материалов обусловлены наличием в атмосфере химических веществ с высокой термодинамической активностью. Взаимодействие этих веществ с материалами сопровождается уменьшением свободной энергии системы и протекает самопроизвольно. [c.7]

Химия (1986) -- [ c.501 ]

Химия (1979) -- [ c.518 ]

Химический энциклопедический словарь (1983) -- [ c.540 ]

Химия в реставрации (1990) -- [ c.10 , c.11 , c.35 , c.37 ]

Длительная прочность полимеров (1978) -- [ c.0 , c.187 , c.190 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.540 ]

Энциклопедия полимеров Том 2 (1974) -- [ c.239 ]

Защита от коррозии старения и биоповреждений машин оборудования и сооружений Т2 (1987) -- [ c.2 , c.39 , c.42 , c.222 ]

Энциклопедия полимеров Том 2 (1974) -- [ c.239 ]

Химия (1975) -- [ c.506 ]

Основы химии высокомолекулярных соединений (1961) -- [ c.174 , c.269 , c.277 ]

Общая химия Изд2 (2000) -- [ c.462 ]

Краткий курс физической химии Издание 3 (1963) -- [ c.610 , c.612 ]

Термостойкие полимеры (1969) -- [ c.53 , c.91 , c.173 ]

Структура и механические свойства полимеров Изд 2 (1972) -- [ c.88 , c.89 ]

Химия синтетических полимеров Издание 3 (1971) -- [ c.209 ]

Высокомолекулярные соединения Издание 2 (1971) -- [ c.501 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.361 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.361 ]

Предмет химии (0) -- [ c.361 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология