Основные понятия физики и химии полимеров

Рисунок 4.Антрацен Рисунок 5.Фенантрен
Антирады часто используют вместе с антиоксидантами.
Количественно эффективность действия антирадов оценивается двумя показателями:

• 
  коэффициент защиты
  

p=1-t₀/t_p
- фактор передачи энергии
E=E`/C
t<sub>0,</sub>t<sub>p</sub> – дозы облучения необходимые для одинакового изменения свойств материала соответственно в отсутствии и присутствии антирада.
E` - доля энергии, которую принимает на себя антирад.
С – концентрация антирада в полимере.


Антиозонаты.

Действует озон на двойную связь в макромолекуле. Защита от него осуществляется при использовании каучуковых материалов (эластомеры). Обычно в резиновую смесь вводится несколько антиозонатов, физическими и химическими способами.

Способы защиты:

1. 
   Нанесение озоноустойчивого покрытия, в качестве которого могут быть алкильные смолы, полиуретаны, бутилкаучуки и прочее (физическая защита); плёнка покрытия – барьер между воздухом и материалом и препятствует действию озона на двойные связи.
   

Недостаток этого способа – неустойчивость плёнки во времени.

2. 
   Введение восков (физический способ)
   

После вулканизации воск создаёт защитную плёнку, которая более устойчива во времени, чем в первом варианте. Содержание такого антиоксиданта составляет 1-5%.

3. 
   Введение антиоксидантов химической природы.
   

Действие антиоксиданта состоит во взаимодействии с озоном. Рассмотрим взаимодействие третбутилмочевины с озоном:

С₄Н₉—NH—C=S + O₃  C₄H₉NH—C=O + SO₂

 
N(C₄H₉)₂ N(C₄H₉)₂

4. 
   Введение полимерных добавок (10-15%), которые обладают озонозащитными свойствами.
   

Наилучшие резины были получены при введении в смесь тройных сополимеров (этилен-прополен-хлоропрен) и галогенированных бутилкаучуков. Такие смесевые системы улучшают озоностойкость в 5-6 раз.
Полимеры с регулируемым сроком службы.
В настоящее время большая доля полимеров используется для изготовления изделий разного назначения (полимерная тара), поэтому возникают проблемы загрязнения окружающей среды.
Направления решения этой проблемы:

• 
  использование полимерных отходов в качестве вторичного полимерного сырья;
  
• 
  получение полимера с регулируемым сроком службы.
  

Это могут быть:

• 
  фоторазрушаемые полимеры (разрушение макромолекул до небольших фрагментов). Возможно при добавлении в полимер различных соединений, например, солей металла различной валентности;
  
• 
  получение сополимера, которые содержат в небольших количествах альдегидные и кетонные группы, которые легко разрушаются;
  
• 
  биоразлагаемые полимеры, включают в себя естественные вещества (крахмал, целлюлоза), которые легко разлагаются микроорганизмами.
  

HC—CH—COOH

OH
Молочная кислота
Методы введения стабилизатора.

1. 
   Введение стабилизаторов в полимеризующуюся систему.
   
2. 
   Введение стабилизатора в форполимер (недоделанный полимер).
   
3. 
   Введение стабилизатора после окончания полимеризации (используется при эмульсионной и суспензионной полимеризации).
   
4. 
   Введение стабилизатора в порошкообразный полимер.
   
5. 
   Введение стабилизатора в расплав полимера.
   
6. 
   Введение стабилизатора с помощью концентрата.
   
7. 
   Введение стабилизатора в жидкой фазе вместе с пластификатором.