Производство ВМС на предпр. НХ. Производство ВМС на предпр. Лекции по курсу производство вмс на предприятиях нефтехимии
 Скачать 2.6 Mb.
|
Старение под действием светаПод действием видимого и особенно ультрафиолетового (УФ) света в полимерах развиваются реакции деструкции и структурировния макромолекул, а также активируются окислительные процессы. Механизмы фотопревращений и реакций, вызванных тепловым воздействием, сходны; отличие составляет стадия зарождения первичного радикала, связанная с поглощением света полимером и его активацией. Согласно основному закону фотохимии (закон Гротгуса-Дрейпера), фотохимические изменения в веществе вызывает только та часть падающего света, которая им поглощается. При поглощении видимого света (диапазон длины волн X = 400-800 нм) и УФ-излучения (X < 400 нм) энергетическое состояние отдельных электронов и в целом молекулы изменяется. Свет распространяется в пространстве дискретными порциями — квантами или фотонами, энергия которых зависит от частоты (v) или длины волны  Каждый поглощенный фотон активирует только одну молекулу, переводя ее в электронно-возбужденное состояние, которое характеризуется определенной энергией, структурой и временем жизни. Выход молекул из фотоактивироваиного состо яния возможен безизлучательным путем с выделением тепла благодаря диссоциации связей атомов (то есть фотодеструкции) или испусканием излучения (люминисценцией). В первом случае образуются радикалы, которые могут вступать в «темповые» элементарные реакции, то есть развивающиеся в отсутствие света. Энергия разрыва С-С-связи соответствует энергии фотона с длиной волны 356 нм. Вообще свет с X < 300 нм разрушает связи в макромолекуле, а свет с X > 300 нм активирует фотоокислительные реакции. Энергия кванта УФ-излучения превышает энергию С-С-связи макромолекулы и не зависит от температуры. Поэтому фотодеструкция может развиваться даже при относительно низких темпераутрах, ускоряясь и углубляясь в присутствии кислорода. Особенно интенсивно деструктируют полимеры, содержащие группы атомов, способные поглощать свет. Эти группы называют хромофорными. К ним относятся  Полимеры, макромолекулы которых содержат хромофорные группы, являются поглощающими, а не содержащие хромофоров — прозрачными. Фотохимические превращения полимеров легко протекают на холоде и могут инициироваться продуктами реакции макромолекул, примесями и специальными агентами-сенсибилизаторами, которые в дальнейшем, индуцируя химическое превращение полимера, регенерируются. Фотохимическая деструкция является радикально-цепным процессом и в силу малой проникающей способности УФ-излучения происходит преимущественно в поверхностных слоях полимера. Другие виды старенияРадиационная деструкция происходит при воздействии на полимеры γ-лучей, α- и β-частиц, нейтронов. Энергия проникающей радиации значительно превосходит энергию химических связей в макромолекулах. Возникающие при этом свободные радикалы «захватываются» полимером и существуют в нем очень долго, разрушая его во времени. Деструктировать полимер может и под действием механических напряжений. Механическая деструкция начинается, когда механические напряжения превышают энергии связей атомов в полимере. Распределение напряжений по отдельным связям макромолекулы может быть непрерывным, что приводит к возникновению в ней «перенапряженных участков» — центров разрушения. Механическая деструкция полимера возможна при его переработке, например, при длительном вальцевании, тонком помоле, скоростном механическом перемешивании. Возникающие в механическом поле свободные полимерные радикалы могут не только рекомбинировать, но и реагировать с макромолекулами полимера. Это приводит к получению разветвленных или сшитых продуктов. Химическая деструкция представляет собой разрушение макромолекул при действии химических агентов. Она характерна для многих гетероцепных полимеров, содержащих в основной цепи группы, способные к химическим превращениям. Глубина деструкции зависит от природы и количества низкомолекулярного реагента, условий его воздействия. Примером химической деструкции может служить расщепление полиамидов под действием кислот и щелочей:  Химической деструкции чаще всего подвергаются полимеры, эксплуатирующиеся в агрессивных средах. ЛЕКЦИЯ 7. Защита полимеров от старения. Защита полимеров от термического и термоокислительного старения. Защита полимеров от светового старения. Защита полимеров от ионизирующих излучений. Методы введения стабилизаторов |