Излучение, воздействие на полимеры

Действие ионизирующего излучения на полимеры, в отличие от воздействия на другие твердые тела, например на ионные кристаллы, в которых при облучении обычно происходят радиационные повреждения, часто приводит к улучшению их свойств. [c.196]

Выше рассмотрены обратимые радиационные эффекты. Под воздействием излучений у полимеров возможны и необратимые изменения строения. При этом у полимеров происходит как сшивка, так и деструкция макромолекул. В табл. 10 приведена структура мономерного звена полимеров этих двух групп. [c.65]

Под влиянием УФ-излучения в полимерах развиваются реакции деструкции и сшивания макромолекул, а также активируются окислительные процессы. Механизмы этих и аналогичных реакций, вызванных тепловым воздействием, сходны, поэтому для фотодеструкции могут быть использованы общие представления о механизме и кинетике деструкционных процессов, изложенные-выше. [c.53]

Было установлено изменение выхода продуктов и скорости химических реакций, достигнута интенсификация излучения света органическими люминофорами, обнаружено влияние магнитного поля на проводимость органических полупроводников и фотопроводимость полимеров. Особый интерес представляет открытие воздействия магнитного поля на окислительно-восстановительные реакции, происходящие при помощи хлорофилла, и, в частности, на фотосинтез в зеленых листьях. [c.164]

В результате воздействия ионизирующих излучений на полимеры происходит отщепление водорода, образование двойных связей, отщепление низщих углеводородов, деградация, образование пространственных структур и т. п. Изменения химической структуры приводят к изменениям механических и физических свойств облученных высокомолекулярных соединений. В зависимости от изменений, которые вызывает излучение в полимерах, последние можно разделить на-две группы . [c.91]

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]

Причем / реактивное включает в себя и / абсорбированное, т. е. и потери в диэлектрике. Потери в полимерных диэлектриках силь-но зависят от частоты, и далеко не все полимеры могут применяться при СВЧ. Связь этих характеристик со строением полимера можно проследить по табл. 15.12, в которой приведено только ограниченное число полимеров для иллюстрации (эти данные для многих полимеров имеются в специальной справочной литературе). Радиоактивное излучение влияет и на физико-механические и на электрические свойства, но в меньшей степени подвержены этому воздействию полимеры, содержащие циклы бензольных колец. Полимеры, содержащие сопряженные двойные связи не только между атомами углерода, но и азота, обладают полупроводниковыми свойствами. Некоторые полимеры получают свойства полупроводников в результате соответствующей тепловой обработки — [c.503]

В книге описываются свойства ионизирующих излучений и вызываемые этими излучениями химические процессы. Рассмотрены общие вопросы радиационной химии полимеров. Дано статистическое толкование процессов образования поперечных связей к деструкции молекул при воздействии ионизирующего излучения на различные полимеры. Подробно обсуждено действие излучений на полимеры углеводородов, на акрилаты и метакрилаты, смешанные кислородсодержащие полимеры, хлор- и фторсодержащие полимеры, диолефины. Освещен вопрос [c.4]

Молекулярная масса полимера вдоль трека частицы вследствие деструкции оказывается значительно меньше, чем в других радиацион-но неповрежденных местах. Поэтому область трека становится более чувствительной к химическому воздействию. Для того чтобы при травлении смогли образоваться сквозные практически одинакового диаметра поры, излучение должно обладать высокой плотностью ионизации. К таким излучениям относятся в первую очередь а-частицы и протоны. Однако тяжелые заряженные частицы вследствие высокой ионизирующей способности имеют небольшой пробег в материале. Сравнение длин пробегов (в м) а-частиц (а), протонов (р) и электронов (е) ][63] приведено ниже [c.52]

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]

Один из первичных эффектов воздействия ионизирующего излучения на полимеры — это образование свободных радикалов. Хотя свободные радикалы очень активны, было доказано, что они могут оказаться захваченными на очень долгие промежутки времени (несколько дней или даже месяцев) вязкой средой, какую представляет собой полимер при температуре ниже температуры стеклования. Если полимер имеет кристаллическую фазу, свободные радикалы, образовавшиеся в ней в результате облучения, захвачены еще сильнее, поскольку сегменты полимера с упорядоченной структурой обладают еще меньшей подвижностью. Но и в захваченном состоянии радикалы остаются очень активными, и при условии диффузии мономера к активным центрам полимера они могут инициировать привитую сополимеризацию [27, 32, 43, 304]. Если при облучении в системе присутствует воздух или кислород, образуются, как уже указывалось, перекисные соединения. [c.61]

Имеются сообщения [87] о практическом применении радиации в реакциях полимеризации непредельных углеводородов. Указывается, например, что в результате воздействия ядерных излучений на реакции полимеризации этилена получается полимер, обладающий совершенно новыми свойствами. [c.73]

К числу химических превращений, которые могут быть изучены с помощью ДТА, относятся процессы полимеризации и химические реакции в полимерах. К химическим реакциям относятся как процессы взаимодействия полимера с полимером и полимера с химическими соединениями, так и различные превращения в макромолекулярных веществах, вызванные воздействием внешней энергии в виде, например, излучения или тепла. Химические реакции могут включать процессы окисления, вулканизации, сшивания, отверждения и т. д. Используя метод ДТА, можно изучать воздействие излучений на полимеры, особенно если эти процессы сопровождаются изменением кристалличности. Сочетание метода ДТА с термогравиметрическим анализом дает возможность весьма успешно проводить изучение процессов термической деструкции. В последнее время для этой цели совместно с ДТА применяют газовую хроматографию. [c.325]

Воздействие ионизирующих излучений на полимеры в последнее время служит предметом интересных исследований. Наиболее детально изучен в этом отношении полиэтилен [13]. Установлено, что облучение полиэтилена приводит к образованию поперечных связей между молекулами полимера (сшивание) и к появлению двойных связей, а также к разрыву полимерных молекул (деструкция). Эти процессы сопровождаются выделением газов, из которых 96% составляет водород, а остальную часть — углеводороды преимущественно с низким молекулярным весом. [c.299]

Стабилизаторы. Эти вещества служат для защиты полимерных материалов от деструкции, вызываемой действием окислителей, света, ионизирующего излучения, механическими воздействиями и др. Их вводят в полимер в небольших количествах для длительного сохранения его потребительских свойств. Ассортимент стабилизаторов полимерных материалов насчитывает около 2000 веществ, являющихся большей частью органическими соединениями. [c.10]

В ряде случаев уменьшение скорости может быть связано с ингибирующим влиянием продуктов радиолиза, образующихся при воздействии излучений на полимеры [5] (см. гл. IX). Указанная линей- [c.24]

Таким образом, воздействие у-излучения иа полимер делает более эффективной последующую термическую обработку для получения материалов с полупроводниковыми свойствами. [c.254]

Радиационно-химические реакции. Достаточно сильное воздействие на молекулы реагирующих веществ оказывают ионизирующие излучения (7-излучение, поток нейтронов и т. д.), их химическое действие изучается в радиационной химии. На базе исследований радиационно-химических реакций возникла радиационно-химическая технология, достоинством которой является высокая скорость реакций при сравнительно низких давлениях и температурах, возможность получения материалов высокой чистоты и др. К наиболее важным процессам радиационнохимической технологии относятся полимеризация мономеров, вулканизация каучука без серы, сшивание полимеров, улучшение свойств полупроводников, очистка вредных газовых выбросов и сточных вод и др. [c.121]

Отверждение — образование полимеров трехмерного строения из олигомера или полимера линейной или разветвленной структуры. Отверждение с участием отвердителей проводят в случае олигомеров или полимеров, содержащих функциональные группы отвер-дителями служат полифункциональные соединения. Отверждение без отвердителя проводят, генерируя в полимере радикалы (путем введения инициатора или воздействия радиационным излучением), которые вызывают сшивку. [c.238]

При одновременном воздействии жесткого излучения или пероксидов на полимер и на низкомолекулярное соединение, в состав которых входят функциональные группы, способные оказаться местом локализации неспаренного электрона при переводе вещества в свободнорадикальное состояние, и при условии, что оба компонента реакции приведены в достаточно тесное соприкосновение (путем сорбции и пр.), возможно возникновение между полимерным субстратом и низкомолекулярным веществом ковалентной связи. [c.373]

В рамках данной книги необходимо исследовать влияние термомеханического разрыва цепей на механические свойства полимеров. Поэтому вплоть до данного момента автор старался по возможности отделить и исключить влияние окружающей среды. Во многих случаях подразумевалось, что исследуемые зависимости свойств материала (например, от деформации, напряжения, температуры, морфологии образца, концентрации свободных радикалов) являлись доминирующими по сравнению с зависимостями от влажности, содержания кислорода, воздействия химической среды или облучения. Совершенно очевидно, что данные внешние факторы чрезвычайно важны для выяснения сроков службы элементов конструкций из полимерных материалов. Значительное число последних подробных монографий и основополагающих статей касается деградации полимеров при воздействии окружающей среды (например, [196— 203]). В них подробно рассматриваются такие аспекты внешних условий деградации, которые в данной книге в дальнейшем не рассматриваются, а именно термическая деградация, огне- и теплостойкость, химическая деградация, погодные изменения и старение, чувствительность к влаге, влияние электромагнитного излучения, облучения частицами, кавитации и дождевой эрозии, а также биологическая деградация. За любой детальной информацией по перечисленным вопросам и методам [c.313]

Опыты действия ВД+ДС на бензол показали, что в этих условиях имеют место сложные реакции. Как известно, бензол является простейшим представителем ароматических углеводородов, в котором шестичленное кольцо отличается большой прочностью разрыв бензольного кольца удалось осуществить такими мощными воздействиями, как ударные волны или радиационное излучение. Приложение весьма высокого давления не изменяет строения бензола. Если же подвергнуть бензол сжатию до давления 8 ГПа при 0°С (ниже температуры его плавления, равной 5,5°С) и провести сдвиговую деформацию, то происходит его полимеризация. Этот полимер является при комнатной температуре твердым веществом, темно-окрашенным, нерастворимым в обычных растворителях и разлагающимся при нагревании без плавления. Исследование данного соединения привело к выводу, что в результате действия ВД+ДС на бензол его кольцо раскрывается и образуется высокомолекулярное вещество с полиеновыми связями. Этот полимер сохраняет определенную реакционную способность, ибо при выдержке на воздухе отмечается его взаимодействие с кислородом. [c.227]

Радиационная химия. Достаточно сильное воздействие на молекулы реагирующих веществ оказывают ядерные излучения (у-излу-чение, поток нейтронов и др.) их химическое действие изучается в радиационной химии. Ядерные излучения можно использовать для улучшения свойств полимеров, для вулканизации каучуков без добавок серы и т. п. Под действием ионизирующих излучений кислород превращается в озон, алмаз — в графит, SO2 в присутствии кислорода — в SO3 и т. п. [c.125]

К реакциям, ухудшающим свойства полимеров, относятся прежде всего реакции, связанные с распадом молекулярных цепей, приводящие к образованию продуктов со значительно пониженной молекулярной массой или ннзкомолекулярных веществ. Эти реакции деструкции протекают в полимерах под воздействием теплоты, света, излучения высоких энергий, кислорода, озона, механических напряжений и др. [c.238]

Световое и проникающее излучения являются важными видами физических воздействий на полимеры, способных вызвать химические реакции в них. Это приводит к глубоким изменениям химического строения, а следовательно, физических и механических свойств полимеров. Одним из главных направлений химических превращений является образование свободных радикалов при разрыве связей С—С в главных цепях полимеров или отрыве водорода от углеродных атомов. Дальше развивается серия химических превращений, приводящих к деструкции, сшиванию, отщеплению боковых групп и другим химическим изменениям макромолекул полимеров. [c.242]

Таким образом, световое и ионизирующее излучения активно воздействуют на полимеры, приводя к развитию в них ряда химических превращений, которые сильно изменяют физические и механические свойства полимеров. В углеводородных полимерах происходит отрыв атомов водорода от молекулярных цепей полимера, образование в них свободных радикалов. В дальнейшем [c.248]

В кристаллических телах с молекулярными решетками нарушения внутренней структуры возникают более легко. Они в этом случае возможны и в результате воздействия у-излучения. Указанное, в частности, имеет место в отношении некоторых полимеров, у которых наблюдается необратимый переход их из кристаллического в аморфное состояние. [c.388]

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]

Деструкция полимеров под влиянием тепловой и световой энергии, ионизирующего излучения и механохимических воздействий протекает по цепному механизму с промежуточным образованием свободных радикалов. [c.282]

Помимо теплового воздействия на реагирующую систему, можно сообщить ей энергию активации и другими путями воздействие излучения (ультрафиолетовое, рентгеновское, 7-излучение) или электронный удар (электрический разряд). В этом случае энергия усваивается непосредственно отдельными молекулами, а не всей реагирующей массой, как при тепловом возбуждении. При синтезе некоторых полимеров излучение используется для возбуждения мономеров и перевода их в радикалы. [c.124]

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]

Свойства полимерных материалов определяются составом элементарных звеньев и общим строением полимера, зависящим от внешних условий — температуры, влажности, а также от условий эксплуатации тока, напряжения и их частоты. Основные свойства полимеров, важные для электро- и радиотехнической промышленности, — это термостойкость влагопоглощение, склонность к поляризации, ведущей к потерям диэлектрическая проницаемость устойчивость к воздействию окружающей среды и к радиоактивному излучению. [c.503]

Для этого исходный полимер подвергают воздействию Y-излучений, в результате чего атомы водорода отрываются от углеродных атомов основной цепи. За счет образовавшихся свободных валентностей присоединяются молекулы винилацетата и происходит последующий рост боковых цепей. [c.476]

Это достигается различными способами. При воздействии ионизирующего излучення на полимер А вдоль [c.192]

Радиационная химия изучает химические воздействия ионизирующих излучений на вещество. Излучения, обладающие достаточным для ионизации молекул количеством энергии, отнесенным к одной частице или фотону, — это рентгеновские лучи, улучи, электроны с энергией выше 10 эв и более тяжелые частицы, например протоны больших энергий, дейтероны, а-частицы и т. д. По существу все исследования действия излучений на полимеры проводились с помощью рентгеновских лучей, у-лучей или пучков электронов. Химическое воздействие на полимеры могли бы оказать и нейтроны, но количественных данных об облучении такого рода очень мало, поэтому облучение нейтронами здесь не рассматривается. Рентгеновские и улучи взаимодействуют с веществом исключительно путем влияния на электроны твердого тела. Следовательно, можно предположить, что отнесенное к единице поглощенной энергии действие рентгеновских и у учей, а также электронов высоких энергий должно быть одинаковым. Это и наблюдается в действительности. [c.386]

Облучение полиолефинов на воздухе также позволяет активировать их для последующей прививки. Воздействие ионизирующего излучения на полимер в присутствии кислорода воздуха сопровождается образованием перекисных и гидроперекисных групп. При ] омнатной температуре эти группы устойчивы, при повышенных же температурах разлагаются с образованием макрорадикалов, способных инициировать привитую полимеризацию. Этим методом были получены продукты прививки акрилонитрила, метилметакрилата, N-вини.лкapбaзoлa на полиэтилен и акрилонитрила на полипропи.лен [26-31]. [c.53]

Сз- Фторолефины различной степени фторирования и мономер СНг= С(СРз)г при воздействии излучения образуют полимеры с мол. весом 510—800 в виде вязких жидкостей и воскообразных продуктов (0 = 9 350) [193, 194]. Моно-гидрофторпропилен образует растворенный в мономере полимер, который представляет собой каучукообразное вещество (0 = 45,5) [193]. 3,3,3-Трифторпропен, [c.130]

При воздействии на высокомолекулярные соединения источников высокой энергии протекают сложные и еще недостаточно изученные процессы. Независимо от вида энергии первичным кимическим актом является распад ковалентной связи с обра-вованием свободных радикалов, В результате отщепления атома водорода или какого-либо другого атома от основной цепи образуется макрорадикал и низкомолекулярный радикал. Дальнейшее направление течения- реакции зависит от многих факторов поглощенной дозы излучения, природы полимера, среды, в которой происходит облучение (воздух, инертный газ), и др. [c.228]

О м е л ь ч е н к о С. П., Видении а Н. Г. и др. Физико-механическиг свойства лолигликолъмалеинатного связующего ПН- , структурированного под воздействием у-излучения. Механика полимеров , № 3, 1967. [c.322]

Хотя радиационные выходы С для этой реакции оказались значительна меньше единицы, подобное превращение полициклических ароматических углеводородов в легкие насыщенные соединения (и неидентифпцированный полимер на самой поверхности) под действием интенсивного альфа-излучения представляет исключительный интерес. Оно иллюстрирует специфические и необычные реакции, возможные при неценном радиационном воздействии в результате регулирования как обоих параметров облучения (облучение альфа-частицами или нейтронами), так и внешних параметров, например каталитической природы поверхностей. Поверхность играет исключи- [c.156]

В докладе представлены результаты исследования по созданию и изучению электрофизических свойств полимерных композиционных материалов на основе терморасширенного графита (ТРГ) и термопластичных полимеров - полиэтилена и тетрафторэтилена, а также на основе ПВХ - пластизоля и полисульфидного олигомера. Подобные композишш представляют интерес для решения технических задач защиты радиоэлектронной аппаратуры от воздействия электромагнитных излучений. [c.80]

ХИМИЯ ПЛАЗМЫ. Плазма — ионизованный газ, используется как среда, в которой протекают в[лсокотемператур-ные химические процессы. С помощью плазмы достигают температуры около миллиона градусов. Плазма, используемая в химии, в сравнении с термоядерной считается низкотемпературной (1500—3500 С). Несмотря на это, в химии и химической технологии она дает возможность достижения самых высоких температур. В химии плазма используется как носитель высокой температуры для осуществления эндотермических реакций или воздействия на жаростойкие материалы ири их исследовании. Технически перспективными процессами X. п. считаются окисление атмосферного азота, получение ацетилена электро-крекингом метана и других углеводородов, а также синтез других ценных неорганических и органических соединений. Специальными разделами X. п. является плазменная металлургия — получение особо чистых металлов и неметаллов действием водородной плазмы на оксиды или галогениды металлов, обработка поверхностей металлов кислородной плазмой для получения жаростойких оксидных пленок или очистки поверхности (в случае полимеров). К X. п. примыкают также процессы фотохимии (напр., получение озона). Здесь фотохимический процесс протекает в той же плазме, которая служит источником излучения. [c.275]

Другим способом получения блок-сополимеров является разрыв цепи гомополимера с помощью излучений или механических воздействий с образованием свободных радикалов в месте разрыва цепи. Затем вводится мономер, который полимеризуется на этих радикалах с образованием больших блоков макромолекул, химически связанных с остатками макромолеь ул исходного полимера. [c.65]