Деструкция полимеров физическая

Деструкция полимеров - необратимое изменение молекулярной массы и (или) химического состава элементарного звена макромолекул под влиянием физических, химических или биологических воздействий. [c.398]

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 результате деструкции полимеров наряду с уменьшением молекулярной массы изменяются химические и физические свойства, что делает полимер часто непригодным для его дальнейшей эксплуатации. [c.409]

Деструкция полимеров — это разрушение макромолекул - под действием различных физических и химических агентов. В результате деструкции, как правило, уменьшается молекулярная масса полимера, изменяется его строение, а также физические и механические свойства полимер становится непригодным для практического использования. Следовательно, этот процесс является нежелательной побочной реакцией при химических превращениях, переработке и эксплуатации полимеров. В то же время реакции деструкции в химии высокомолекулярных соединений играют и положительную роль. Эти реакции используют для получения ценных низкомолекулярных веществ нз природных полимеров (например, аминокислот из белков, глюкозы из крахмала), а также для частичного снижения молекулярной массы полимеров с целью облегчения их переработки. С помощью некоторых деструктивных процессов можно определять строение исходных полимеров и сополимеров. Процессы, приводящие к разрыву химических связей в макромолекулах, как уже отмечалось, используют для синтеза привитых и блок-сополимеров. [c.67]

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]

Деструкция полимеров может протекать под действием химических агентов (воды, кислот, спиртов, кислорода и т. д.) или под влиянием физических воздействий (тепла, света, ионизирующего излучения, механической энергии и т. д.). [c.264]

Лучше всего изучен механизм химической деструкции гетероцепных полимеров. Механизм деструкции полимеров под влиянием физических воздействий интенсивно изучается в последние годы. Получен-нуе данные показывают, что реакции деструкции, протекающие под влиянием различных видов энергии, очень близки по механизму. Многие виды физической деструкции, например механическая и деструкция под влиянием частиц высокой энергии, нашли широкое применение в технике. [c.265]

В связи с широкомасштабным внедрением различных вариантов полимерного заводнения достаточно остро стоит вопрос технологической эффективности полиакриламида разных марок, широко представленных на российском рынке, и адаптации технологии применительно к конкретным геолого-физическим условиям разрабатываемых пластов. Высокая биологическая зараженность, жесткие температурные условия продуктивных пластов могут существенно снизить эффективность воздействия за счет протекания деструкции полимера. [c.93]

Пластмассы не подвержены коррозии, и большинство пз них прекрасно работает в условиях переменной влажности. Однако пластмассы подвержены старению, вызванному химическими или физическими изменениями (деструкцией полимера, испарением пластификатора п т. п.) под действием окружаю-и ей среды. [c.299]

Так как химическая деструкция полимеров протекает часто одновременно с физическими процессами (набухание, ослабление меж-молс <улярного взаимодействия без разрушения ковалентных связей и т. д.), то пользуются термином физико химическая стойкость полимерных материалов. [c.38]

В книге, состоящей из 40 глав, основное место, естественно, уделяется описанию различных методов исследования полимеров. Представлены все методы определения молекулярных весов полимеров, их молекулярновесового распределения, обсуждаются разнообразные спектральные методы, применяющиеся для анализа строения и структуры гомо- и сополимеров УФ-, ИК-, КР-спектро-скопия, эмиссионная спектроскопия, спектроскопия ЯМР, масс-спектроскопия, спектроскопия ЭПР, нейтронное рассеяние, аннигиляция позитронов. Ряд глав посвящен хроматографическим методам, таким, как газовая и жидкостная хроматография, в том числе и при высоких давлениях, тонкослойная хроматография, ионообменная хроматография, ситовая хроматография, включая гель-про-никающую хроматографию, хроматография с обращением фаз. Методы анализа структуры полимеров обсуждаются при рассмотрении электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и ряда других методов. Физические свойства полимеров оцениваются с помощью таких методов, как дилатометрия, определение температур плавления и стеклования полимеров, их электрических характеристик, анизотропии, диффузии и поверхностного натяжения. Представлены также методы исследования различных видов деструкции полимеров. [c.6]

При выделении поликарбоната из раствора выпариванием растворителя не всегда получается поликарбонат в пригодном для дальнейшей переработки физическом состоянии (наличие комков и гелеподобных частиц). Однако этот метод позволяет практически избежать деструкции полимера, так как время пребывания материала в зоне выделения ограничено. [c.89]

Деструкция полимеров часто происходит под действием физических сил (физическая деструкция) Разрыв химических связей чисто механическим путем объясняется следующим Энергия связи С—С составляет 5,5 кДж Энергия, затрачиваемая при большинстве механических воздействий, значительно больше этой величины Поэтому механические воздействия приводят к расщеплению отдельных цепных молекул, оказавшихся в зоне случайной концентрации механических напряжений [c.52]

Как физически, так и химически активные среды оказывают влияние на ползучесть полимеров под нафузкой. Под действием химически активных сред может происходить деструкция полимеров, причём ползучесть иногда мало отличается от ползучести в физически активных средах, например, в воде, но долговечность резко снижается. Снижение долговечности происходит по более сложным законам, чем при испытаниях в воздухе. [c.117]

Деструкцию полимеров могут вызывать физические (тепло, свет и т. д.) или химические (кислород, вода и т. д.) агенты. Их действие сводится к разрыву основных цепей макромолекул или к изменению строения заместителей (без разрыва основной цепи), что позволяет разделить все реакции на следующие четыре группы по некоторому сходству в отношении продуктов реакции, ее механизма и кинетики [c.11]

Хотя гидролитическую деструкцию полимеров впервые изучали на примерах белков и целлюлозы, позднее в этом направлении начали исследовать синтетические продукты поликонденсации, особенно полиэфиры и полиамиды. Технологическое значение реакций гидролиза полимеров как в процессе их синтеза, так и при их использовапии заключается в том, что гидролиз макромолекул вызывает снижение разрывной прочности. Вследствие этого необходимо знать механизм гидролитической деструкции отдельных полимеров, а также иметь возможность сравнивать разные полимеры по устойчивости их к гидролизу. Для выяснения механизма в свою очередь нужно определить скорость исследуемой химической реакции, а также влияние физической структуры полимера на скорость этой реакции. [c.5]

Деструкция полимеров под действием физических и механических факторов [c.187]

Пластмассы характеризуются сравнительно высокой химической стойкостью и широко используются как конструкционные материалы в различных агрессивных средах. Однако нх механические свойства предел прочности, долговечность, пластичность, ползучесть — могут в значительной степени изменяться под влиянием среды. Кроме того, все полимерные материалы подвержены старению, вызванному деструкцией полимера, испарением пластификатора или другими процессами, приводящими к разрушению химических и физических связей в полимере. Воздействие химических веществ, тепла, влажности и механических напряжений усиливает процесс старения. Большинство пластмасс в большей или меньшей степени набухают в различных жидкостях. Набухание сопровождается изменением объема, механических, электрических, оптических свойств. [c.92]

Термическое старение полимеров представляет собой, как правило, цепной свободно-радикальный процесс, результатом которого является деструкция макромолекул. Эффективное подавление радикальных реакций при старении полимеров и составляет главную задачу стабилизации — повышение стойкости полимерного материала к старению. Как правило, в этих целях используют методы и средства, способствующие уменьшению скорости реакций, приводящих к деструкции полимера (химическая и физическая модификации, защитные покрытия, введение специальных добавок — стабилизаторов), а также синтез полимеров заданного строения, устойчивых к старению. Введение добавок является самым распространенным и наиболее дешевым способом защиты полимерных материалов от старения. Стабилизаторы — вещества, обеспечивающие устойчивость полимерного материала к старению, — продлевают срок службы полимерных изделий, что эквивалентно увеличению мощности производства полимеров [5]. [c.244]

Из всех физических агентов, вызывающих деструкцию полимеров, наиболее общее значение имеет тепло. Тепловое воздействие вызывает изменение химического состава звеньев, перегруппировку атомов, появление новых функциональных групп, а также деполимеризацию. Глубина этих процессов определяется химическим строением полимера, температурой и длительностью теплового воздействия. [c.15]

Деструкцию полимеров могут вызывать не только физические, но и химические агенты. Самостоятельный интерес представляет [c.18]

До сих пор нет надежных методов изучения структуры ионита. Наиболее перспективны развивающиеся в настоящее время методы, в основе которых лежат теории, связывающие структурные параметры сеток с физическими свойствами полимеров [120, 121]. Количественно густоту полимерной сетки устанавливают или по результатам анализа направленной деструкции полимера, или по показателям тех свойств полимера, которые зависят от степени поперечного сшивания. [c.152]

Деструкция полимеров — разрушение макромолекул под действием тепла, света, кислорода воздуха, механических напряжений, биологических факторов или совместным воздействием этих факторов. В результате уменьшается молекулярная масса полимера, изменяются его физические и химические свойства. [c.15]

Физические состояния полимеров. Полимеры как вещества с бо. ыиои молекулярной массой теоретически имеют высокие значения температуры кипения. На практике они не достигаются, так как разрушение (деструкция) полимера происходит при гораздо более низкой температуре. Поэтому одна из особенностей полимеров — это то, что они не могут быть [c.106]

Одной ИЗ важкейших областей применения химической кинетики является изучение кинетических закономерностей образования и деструкции полимеров. Это связано в первую очередь с тем исключительным значением, которое приобретают полимеры в практической жизни. Кроме того, в связи с проникновением физической химии в биологию становится весьма важным изучение кинетики процессов образования и разрушения биологических полимеров — белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, поскольку эти процессы являются одними из основных химических превращений в клетках. [c.351]

Деструкция полимеров под влиянием физических воздействий обычно протекает иеизбирательно, так как энергетические характеристики всех химических связей довольно близки. [c.264]

Даже, если термомеханическая кривая имеет классический вид (см. рис. 18) и состоит из трех участков, следует воздержаться от утверждения, что полимер обладает всеми тремя физическими состояниями, переходя из одного в другое при нагревании. Нужно учитывать, что возрастание деформации в порошкообразном образце может быть вызвано побочными причинами. Определив термомеханическую кривую, лучше сперва обратить внимание на последнюю ветвь кривой. Если эта ветвь находится в интервале температур, где термическая или термоокислительная деструкция еще не проходит достаточно глубоко, можно говорить о течении полимеров. Чтобы убедиться в том, что развитие большой деформации (до 100 % при сжатии) вызвано течением, а не глубокой деструкцией полимера, необходимо параллельно сделать термогравиметрический анализ (получить термогравиметрическую криво ю). Эго особенно важно в случае теплостойких полимеров, для которых развитие большой деформации наступает в интервале температур 600-800 °С, и эта деформация, вызванная глубокой термической деструкцией полимера, может быть ошибочно принята за течение. Нужно учитывать также, что в процессе термомеханических испытаний помимо деструкции может происходить и структурирование. Эти два процесса всегда сосуществуют при нагревании полимера, но один из них протекает с гораздо большей скоростью и определяет направление всего гфоцесса. Структл рирование может проявляться в образовании поперечных свяхй между цепями полимера, в циклизации и т.д. В результате, начавшееся течение полимера будет приостановлено, и на термомеханической кривой появится площадка, аналогичная по форме площадке высокоэластичности для линейных полимеров. Поэтому нал№ше такой площадки [c.101]

С. п. содержат узлы сшивки (узлы ветвления)-химические, физические и топологические. В большинстве С. п. узлы образованы хим. связями, как, напр., в термореактивных полимерах (феиоло-, амино-, мочевгшо-формальдегидные и эпоксидные смолы, полиуретаны и др.), вулканизатах на основе натуральных и синтетич. каучуков, сшитом полистироле. С. п., содержащие узлы сшивки хим. природы, обычно нерастворимы ни в каких р-рителях (хотя могут набухать в последашх) и неплавки. Если же растворение протекает, то оно обычно сопровождается хим. деструкцией полимера. По этим же причинам С. п. не могут переходить без деструкции в вязкотекучее состояние при повышении т-ры. [c.335]

Проблема деструкции полимеров начала интересовать человечество еще в ту пору, когда только зарождались процессы переработки материалов. В настоящее время для изучения этих процессов ис-гюльзуют практически все современные физические методы анализа, наиболее важными из которых являются определение молекулярной массы, термический анализ, спектроскопия и хроматография [2]. [c.389]

Повышение живучести полимера — его стабилизация — может достигаться как физическими, так и химическими методами. Физические методы стабилизации заключаются в изменении скорости транспорта (диффузии) реагирующих частиц. Так, например, для замедления процесса гидролитической деструкции полимеров необходимо снизить скорость диффузии агрессивной среды (воды, растворов кислот, оснований, солей) в полимерную матрицу. Химические методы стабилизации, как правило, связаны с добавками в полимер различных веществ, которые перехватьгаают активные частицы (в первую очередь осколки молекул — атомы, радикалы, ионы), ответственные за деструкцию полимеров. [c.108]

Рассмотрим вопрос о влиянии физических свойств горючего и окислителя, в частности способности их плавиться или возгоняться, на структуру поверхности горения смесевого топлива. В качестве горючего были выбраны уротропин (возгоняющееся вещество), нафталин (плавится при 353 К, кипит при 491 К) и полиметилметакрилат (ПММА). Разложение ПММА (деструкция полимера) начинается при 603 К и протекает эндотермически максимум скорости распада аблюдается при 648 К. [c.302]

Из всех физических агентов, индуцирующих деструкцию полимеров, наиболее общее значение имеет тепло. Природа химических изменений, обусловленных действием этого агента, наиболее проста. Обычно эти изменения связаны с химическим строением мономерного звена значительно теснее, чем при фотохимическом или механическом индуцировании деструкции, так как в последних двух случаях в системе имеет место локальное концентрирование энергии, которое может инициировать радикальные реакции более общего типа. Поэтому основные особенности термической деструкции, в частности состав продуктов реакции, могут хорошо иллюстрировать характер измеи ний, происходящих в полимере при действии физических агентов. Летучие продукты, образующиеся при термической деструкции ряда полимеров, полученных из виниловых мономеров, указаны в табл. 1. Первые 12 из перечисленных в таблице полимеров деструктируют в результате протекания реакций, приводящих к разрыву основной цепи, последние 4 теряют заместители, сохраняя основные цепи без изменения. [c.11]

При очень большой концентрации узлов сетки можно при определенных условиях ожидать вырождения сегментального движения, так как температура размораживания сегментальной подвижности в таких полимерах оказывается выше, чем температура, при которой начинается интенсивная термическая деструкция. В этом случае область проявления релаксационных процессов, т. е. область существования такого сетчатого полимера, ограничивается лишь стеклообразным состоянием. В качестве примеров можно привести сетчатые полимеры на основе диметакрилата этилепгликоля [И], стирола с дивинилбензолом при содержании последнего выше 80% [12, 13] и другие [14]. Следует отметить, что аналогичное явление, т. е. отсутствие перехода в высокоэластическое состояние, наблюдается и у некоторых жесткоцепных линейных полимеров с сильно взаимодействующими между собой цепями [9, с. 135], т. е. увеличение концентрации как химических, так и физических узлов между макромолекулами приводит в конечном счете к столь сильному сдвигу температуры размораживания сегментальной подвижности в область высоких температур, что они уже не могут быть выявлены, поскольку в этих условиях имеет место термическая деструкция полимера, приводя- [c.198]

Несмотря на простоту проведения эксперимента, статический метод не может быть широко рекомендован для изучения деструкции нелетучих соединений. Длительный контакт продуктов деструкции с полимером при повышенной температуре (а также в условиях воздействия других физических факторов, например радиоактивного излучения) в общем случае может приводить к дополнительным (вторичным) реакциям образовавшихся летучих продуктов с полимером или друг с другом. Эту особенность статического метода надо иметь в виду при его испсльзованнн для изучения процессов деструкции полимеров. [c.154]

Общая схема исследования полимерных соединений методом реакционной газовой хроматографии может быть представлена следующим образом. Анализируемое нелетучее вещество под действием химических реагептов (кислота, щелочь, кислород и т. д.), а также под действием физических факторов (высокая температура, различные виды облучения) дает летучие продукты, природа и количество которых находятся в определенной связи со структурой и составом анализируемой системы. Поэтому данные газо-хроматографического анализа по составу летучих продуктов деструкции полимеров позволяют более или менее полно охарактеризовать состав и структуру анализируемого полимера. В настоящей главе рассматриваются реагентно-функциональная газовая хроматография, основанная па направленных реакциях химических реагентов с анализируемым полимером [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология