На главную

Статья по теме: Эксплуатации полимеров

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

При хранении и эксплуатации полимеров, полимерных материалов и изделий постепенно ухудшаются их физико-механические свойства. Такое необратимое изменение свойств во времени называется старением. Основной причиной старения полимеров является действие кислорода воздуха. Кислород наряду с различными активирующими факторами (свет, тепло, ионизирующие излучения и др.) вызывает в полимерах сложные процессы, в том числе реакции окисления, деструкции, структурирования и т. п. Особенно велика роль процессов окисления при старении эластомеров, так как в состав их макромолекул обычно входят реакциошюспособные двойные связи и а-метиленовые группы. С целью предотвращения вредного влияния кислорода в каучуки, как и вообще в полимеры, вводят различные добавки стабилизаторов — ингибиторов окисления.[4, С.28]

Все органические полимеры являются теплоизоляторами. Поэтому резкие смены температуры в процессе переработки и последующей эксплуатации полимеров способствуют возникновению в них больших внутренних напряжений, которые могут вызвать растрескивание материала.[1, С.14]

Стойкость полимера к термической деструкции определяется его термостойкостью, т.е. способностью сохранять химическое строение и основные свойства при высоких температурах переработки и эксплуатации полимеров. Наиболее высокой термостойкостью обладают трехмерные сетчатые и лестничные полимеры, содержащие большое число ароматических звеньев в своей структуре. Достаточно устойчивы к термической деструкции и некоторые гетероцепные полимеры, такие как полиимиды, полибензоксазолы, полиоксифенилен и др. Термическая деструкция, особенно при эксплуатации материалов на основе полимеров, сопровождается окислением, т.е. происходит совместное действие тепла и кислорода -термоокислительная деструкция. Устойчивость материалов к термоокислительной, да и к другим видам, деструкции характеризуется потерей массы их при нагревании. Для характеристики полимеров по этому показателю применяется термогравиметрический метод анализа (ТГА). На рис. 4.4 приведены термогравиметрические кривые разложения политетрафторэтилена в атмосфере азота и кислорода воздуха.[10, С.111]

Знание механизма и основных закономерностей процессов деструкции полимеров необходимо для регулирования этой реакции, чтобы в тех случаях, когда этот процесс используют в технологии, интенсифицировать его, а при переработке и эксплуатации полимеров — свести до минимума.[8, С.264]

Следовательно, знание механизма и основных закономерностей процессов деструкции необходимо для их регулирования с тем, чтобы интенсифицировать в тех случаях, когда деструкция желательна, и подавить или свести к минимуму, когда она нежелательна, в частности, при переработке и эксплуатации полимеров.[5, С.67]

Сущность статических методов заключается в регистрации скачков дилатометрических, теплофизических [1], квазистатических механических, диэлектрических и других свойств полимеров при изменении температуры. Методы находят широкое применение ввиду относительно простого аппаратурного оформления и быстрого определения переходов, характеризующих температурные границы переработки и эксплуатации полимеров.[9, С.370]

Химические превращения полимеров включают самые разнообразные химические реакции, в результате которых происходит изменение химического строения или степени полимеризации макромолекул. Химические превращения полимеров могут осуществляться целенаправленно для получения новых классов высокомолекулярных соединений и протекать самопроизвольно под действием тепла, света, кислорода воздуха, механических напряжений и других факторов при эксплуатации полимеров, что приводит к ухудшению их физико-механических характеристик.[5, С.51]

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 из 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.[5, С.67]

При синтезе и эксплуатации полимеров часто имеет место окислительная деструкция, которая протекает менее избирательно, чем другие виды химической деструкции; ей подвержены как гетероцепные, так и карбоцепные полимеры.[10, С.109]

Кроме того, при эксплуатации полимеров на них могут действовать различные органические вещества, приводящие к реакциям обменного разложения, часто называемые реакциями сольволиза. Так, например, при действии аминов происходит аммонолиз, спиртов — алкого-лиз, меркаптанов — меркаптолиз, уксусной кислоты — ацетолиз и т. д. Некоторые из этих реакций описаны в работах ;[7, с. 175; 30].[14, С.14]

В. п. могут осуществляться также в процессах переработки и эксплуатации полимеров под влиянием тепла, света и т. п., что оказывает существенное влияние па физико-механич. свойства материалов и изделий. Несомненно, что учет В. п. при любых операциях с полимерами — необходимое условие получения макромолекул заданного строения.[17, С.247]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров, 1960, 577 с.
2. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
3. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
4. Иванов В.С. Руководство к практическим работам по химии полимеров, 1982, 176 с.
5. Кабанов В.А. Практикум по высокомолекулярным соединениям, 1985, 224 с.
6. Кузнецов Е.В. Практикум по химии и физике полимеров, 1977, 256 с.
7. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
8. Стрепихеев А.А. Основы химии высокомолекулярных соединений, 1976, 440 с.
9. Аверко-Антонович И.Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров, 2002, 605 с.
10. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
11. Бартенев Г.М. Физика полимеров, 1990, 433 с.
12. Брацыхин Е.А. Технология пластических масс Изд.3, 1982, 325 с.
13. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
14. Воробьёва Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов, 1981, 296 с.
15. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
16. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
17. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
18. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
19. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.

На главную