Образование радикалов в жидкостях и твердых телах под действием ионизирующего излучения можно считать установленным. Тем не менее возможное участие ионов, по крайней мере в некоторых системах, не может быть полностью исключено. Совершенно ясно, что ионные реакции возможны в газовой фазе, и они давно уже рассматриваются как возможный источник ошибок в масс -спектрометрии. Один из примеров приведен в уравнении (4) . Стивенсон и Шисслер [22] показали, что реакции типа[15, С.59]
Так как образование радикалов сопровождается ухудшением свойств материала, оно непосредственно связывается со старением и деструкцией. Долгоживущие сигналы ЭПР отражают эти процессы в ненасыщенных полимерах при действии высоких температур. Исследования с применением метода ЭПР связаны с взаимодействием эластомер -технический углерод. Для наполненного эластомера наблюдается симметричный резонансный сигнал шириной 100-200 Гс, соответствующий техническому углероду. Кроме того, узкий сигнал шириной приблизительно 5 Гс при частотах боковых полос относится к образованию свободных радикалов в эластомере за счёт какого-либо процесса старения - механической или окислительной деструкции. Предполагают, что эти радикалы стабилизируются вследствие взаимодействия эластомера с техническим углеродом. Широкие, асимметричные и зависящие от ориентации сигналы приписываются присутствующим парамагнитным примесям. Однако вследствие влияния температуры и состава образца на время жизни различных радикалов, их зависимости от ориентации даже для разных смесей одинакового состава эти сигналы не могут быть строго охарактеризованы.[6, С.422]
Электронное возбуждение, ионизация, образование радикалов, окисление и сшивка также являются основными процессами, происходящими в твердых полимерах под действием ядерного облучения (а, р, у-излучение, нуклоны). С учетом влияния подвижности молекул на кинетику деградации и сшивку материала усиливающее действие напряжения возможно, но это еще нельзя считать доказанным. Перед современными исследователями стоит задача: понять взаимосвязь между характеристиками облучения (зависимость дозы облучения и скорости дозирования), структурой сетки и макроскопическими свойствами материала после его облучения [198, 200,219].[1, С.322]
По-видимому, во всех приведенных случаях вариация концентрации свободных радикалов скорее выявляет изменения свойства материала, чем кинетику спада числа напряженных цепей. Влияние скорости деформации на образование радикалов в процессе обработки материала (измельчение, дробление) было бы очень сложно оценить, и по данному вопросу не сообщается никаких результатов.[1, С.198]
Старение образцов в атмосфере кислорода происходит совершенно иначе. В течение первых трёх часов интенсивность сигнала быстро растёт, достигая 380 % от исходной, а затем постепенно снижается по аналогичному экспоненциальному закону. Очевидно, что образование радикалов сильно зависит от наличия кислорода, инициирующего расщепление связей в эластомере. Сравнение стабильности образующихся радикалов и стерических факторов показывает, что происходит преимущественно отщепление аллильного или бензиль-ного водорода, а не распад связей углерод-углерод в полимерных цепях. Последующие реакции образовавшихся радикалов могут приводить к увеличению твёрдости полимера. На поверхности образцов образуется жёсткий, сильно сшитый слой, весьма ограничивающий дальнейшую диффузию кислорода в материал, поэтому внутренние слои материала подвергаются только термическому, а не термоокислительному воздействию. В этой связи через 3 часа реакции, приводящие к образованию радикалов, замедляются и реакции расходова-[6, С.424]
Если выделить наложенный секстет из исходного спектра, то остается триплет, который должен быть вызван разрывом указанной выше молекулы. Маловероятное разрушение третьей и четвертой связей можно сразу же исключить, поскольку последнее вызывает лишь образование радикалов типа III. Разрушение шестой и седьмой связей исключалось путем сравнения с капроном, дейтерированным в иминогруппах; разрушение первой связи не вызывает образования радикала, которому в спектре соответствует триплет. Исследование всех остальных возможностей, в том числе вторичных радикалов, позволяет заключить, что наиболее вероятными местами разрыва остаются лишь вторая и пятая связи. После того как был изучен а- и е-метилзамещенный капролактам, авторы [10] окончательно смогли установить, что в напряженной молекуле ПА-6 обе связи (вторая и пятая) действительно разрываются, причем с равной вероятностью. Следовательно, при разрыве молекулы ПА-6 образуются три основных радикала:[1, С.163]
Ко второй группе реакций деструкции относятся цепные реакции деструкции, т. е. такие, при которых на один акт разрыва полимерной молекулы под действием какого-либо деструктирую-щего фактора приходится несколько актов распада цепей в других местах цепи. Как и цепная полимеризация, цепная деструкция может протекать по радикальному или ионному механизму. Инициирование цепной деструкции происходит под влиянием факторов, вызывающих образование радикалов или ионов в цепях полимера (т. е. аналогично цепной полимеризации): под действием теплоты, света, излучений высоких энергий, а также химических веществ, распадающихся на свободные радикалы (пе-роксиды) или ионы. Цепная деполимеризация как частный случай цепной деструкции рассмотрена выше на примере деполимеризации полиметилметакрилата, содержащего двойные связи на концах макромолекул. Цепная деструкция протекает также при действии кислорода на полимеры (окислительная деструкция).[3, С.241]
В табл. 6.1 для 35 различных полимеров указаны применяемые в настоящее время способы приготовления образца (метод измельчения, температура, окружающая среда), обработки измельченного образца, температуры, при которых получены спектры ЭПР, и соответствия полученных спектров основным и (или) вторичным свободным радикалам. Общий вывод практически всех известных работ по ЭПР [4—36] на измельченных полимерах заключается в том, что механическое воздействие вызывает разрыв основной связи цепи и образование радикалов на концах цепи (первичных радикалов). Единственным исключением из данного правила служат замещенные полидиметилсилоксаны (№ 32—35), у которых связь Si—О разрушается в соответствии с ионным механизмом разложения, а не путем гемолитического разрыва цепи [36]. Никогда свободные радикалы не образуются путем механического отрыва боковых групп или атомов от основной цепи. Чтобы это произошло, необходимы напряжения, которые невозможно создать на относительно небольших боковых группах, имеющихся у материалов, перечисленных в табл. 6.1. Действительно, попытки разрушения низкомолекулярных соединений (парафины, этанол, бензол), молекулярная масса которых равна или больше, чем у подобных боковых групп, оказались безуспешными, хотя применяемые механические средства идентичны тем, которые с успехом используются для разрывания макромолекул [13, 14, 62].[1, С.165]
Анализ приведенных данных указывает на радикально-цепной механизм деструкции полиэтилена. Инициирование — первоначальное образование радикалов — происходит путем разрыва С—С-связей по закону[4, С.75]
Одним из сравнительно новых способов обработки поверх, ности является механохимический [64]. Он основан на образовании свободных радикалов, возникающих при механической обработке поверхности в среде клея. При механической обработке поверхности полимера происходит разрыв макромолекул, что приводит к образованию микрорадикалов, время жизни которых составляет 10~3—10~6 с. Образование радикалов, генерируемых в среде клея, предохраняет их от контакта с воздухом и друг с другом. По-видимому, в этом случае увеличение прочности соединений, склеенных эпоксидными клеями, происходит за счет радикальных процессов в зоне контакта и образования химических связей между макромолекулами субстрата и клея. В качестве подтверждения этого механизма в [78] приводятся данные о стабильности свойств соединений, подвергнутых такой обработке в условиях длительного хранения.[8, С.126]
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.