Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Способы подавления деструкции



Для подавления деструкции применяют различные способы:

1) введение в макромолекулу звеньев, отщепляющих­ся труднее, чем основные (например, винильных путем сополимеризации формальдегида с ви­ниловыми мономерами);

2) бло­кирование концевых групп (на­пример, ацилирование концевых гидроксильных групп);

3) введе­ние стабилизаторов. [4]

Основной способ стабилизации — введение в полимер спе­циальных добавок (стабилизаторов, ингибиторов), замедляю­щих старение. Роль стабилизаторов сводится либо к предот­вращению образования свободных радикалов, либо к взаимодействию молекул стабилизатора с растущими радикалами и переводу их в неактивную форму.

Известно много веществ, используемых в качестве стаби­лизаторов. В каждом конкретном случае при выборе стабили­затора учитывают его эффективность, технологичность примене­ния, влияние на свойства изделия, токсичность, стоимость и другие факторы. В зависимости от назначения стабилизаторов различают антиоксиданты, светостабилизаторы, антирады и др.

Стабилизаторы, применяемые для замедления окислитель­ной деструкции, называются антиоксидантами. В качестве анти­оксидантов используют фенолы, ароматические амины, суль­фиды, меркаптаны и др. Они ингибируют цепной процесс окис­ления двумя путями: либо обрывают цепь окисления, т. е. взаимодействуют со свободными радикалами на стадии их образования (антиоксиданты аминного и фенольного типа), либо предотвращают разложение гидропероксидов по ради­кальному механизму (сульфиды, тиофосфаты и др.). Антиокси­данты первой группы имеют в молекуле подвижный атом водорода, энергия связи которого с углеродом меньше, чем энергия связи подвижного атома водорода в полимере. Поэто­му гидропероксидный радикал легче вступает в реакцию с ин­гибитором, чем с полимером. Образующиеся при этом свобод­ные радикалы ингибитора малоактивны и не могут вызвать продолжение цепи радикальных реакций. В процессе окисления ингибитор расходуется, а часть его присоединяется к полимеру.

Таким образом, действие ингибиторов состоит в обрыве ре­акционной цепи окисления. Образую­щийся радикал ингибитора малоактивен и не способен оторвать водород от молекулы полимера. Он дезактивируется сам или дезактивирует полимерные радикалы по реакциям.

Антиоксиданты второй группы (сульфиды, тиофосфаты, ди-тиокарбаматы) разлагают гидропероксиды с образованием ста­бильных молекулярных соединений. Особенно эффективна стабилизация полимеров смесями антиоксидантов, называемых синергическими смесями.

Стабилизация полимеров к фотохимической деструкции основана на введении в полимер соединений, которые легко поглощают световую энергию и трансформируют ее так, что она излучается ими квантами меньшей энергии, безопасными для полимера. Кроме того, выполняя функцию акцептора электронной энергии возбуждения макромолекулы, вызывающей ее деструкцию, светостабилизаторы превращают эту энергию в менее опасные для полимера формы, например в тепловую, и рассеивают се. В качестве таких светостабилизаторов применяют производные салициловой кислоты (для эфиров целлюлозы, поливинилхлорида, полиолефинов), бензотриазолы (для поли­стирола, полиэтилентерефталата, полиолефинов), производные бензофенона (для полиолефинов, полистирола, поливинилхлорида, полиэтиленоксидов, полиэтилентерефталатов).

Светостабилизаторы другого типа, в частности металлоорганические соединения никеля, могут взаимодействовать с образующимися при деструкции свободными радикалами и тидропероксидами.

Эффективным светостабилизатором для многих полимеров служит газовый канальный технический углерод (2—5% от массы полимера). Наибольший эффект дает совместное приме­нение технического углерода и некоторых антиоксидантов. Тех­нический углерод широко применяется для защиты полиэтиле­новых изделий черного цвета — труб, мульчирующей пленки для сельского хозяйства, деталей машин.

Для повышения стойкости полимеров к радиоактивному излучению применяют вещества, способствующие рассеиванию поглощенной энергии и отнимающие ее от защищаемых полиме­ров настолько быстро, что последние не успевают разрушиться. Такие вещества называют антирадами; к ним относятся углеводороды с конденсированными бензольными кольцами (нафталин, антрацен, фенантрен), амины, фенолы, тиофенолы.

Для защиты полимеров, облучение которых происходит на воздухе и сопровождается окислительными процессами, применяют одновременно антирады и антиоксиданты. В случае каучуков вторичные ароматические амины являются одновре­менно и антиоксидантами, и ингибиторами радиационного окисления.