ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

ДЕСТРУКЦИЯ полимеров , разрушение их молекул под действием тепла, кислорода, света, механических напряжений и др. В результате деструкции (происходит при хранении, переработке и эксплуатации) изменяются многие свойства полимеров и часто они становятся непригодными для практического использования. Эффективный способ защиты - стабилизация (см. Стабилизаторы полимеров).

Смотреть больше слов в «Энциклопедическом словаре естествознания»

ДЕСТЮТ ДЕ ТРАСИ (DESTUTT DE TRACY) АНТУАН ЛУИ КЛОД (17541836) →← ДЕСТРУКЦИЯ (ЛАТ . DESTRUCTIO)

Смотреть что такое ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ в других словарях:

ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

        разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, влаги, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических факторов (на... смотреть

ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ, разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, влаги, света, проникающей радиации, механич. напряжений, биол. факторов... смотреть

ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

(от лат. destructio- разрушение), общее назв. процессов, протекающих с разрывом хим. связей в макромолекулах и приводящих к уменьшению степени полимеризации или мол. массы полимера. В зависимости от места разрыва хим. связей различают деструкцию (Д.) в основной и боковых цепях полимера. Д. в основной цепи может протекать по закону случая (равновероятный разрыв хим. связи в любом месте микромолекулы) и как деполимеризация (отщепление мономерных звеньев с концов полимерной цепи). При Д. по закону случая среднечисловая мол. масса связана с числом разрывов цепи <i><n>s </n></i> соотношением: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/a891056a-9745-4352-ae13-2e9d493eb586" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №1" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №1"> <br> где <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/4f1409e7-4540-41a8-8f90-16bdfb9800b8" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №2" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №2"> и <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/ab9a838a-9b85-42b9-b125-7a8496130ae6" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №3" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №3"> - среднечисловые мол. массы соотв. исходного полимера и в момент времени t. Д. принято классифицировать по внеш. факторам (тепло, ионизирующая радиация, мех. напряжения, свет, О <sub>2</sub>, влага и др.), вызывающим ее, на термическую, радиационную, механическую и др. Часто причиной Д. п. является одновременное действие неск. факторов, напр., тепло и О <sub>2</sub> приводят к термоокислит. Д. Нередко всю сумму превращений, происходящих в полимере под действием внеш. факторов, наз. Д. Д. - одна из причин <i> старения полимеров.</i> Как правило, она является цепным процессом и включает след. осн. стадии: 1) инициирование (образование активных центров Д.); 2) продолжение, или развитие, цепи (совокупность р-ций с участием активных центров, приводящих к изменению хим. структуры и физ. св-в полимера); 3) обрыв кинетич. цепи (процессы дезактивации активных центров). Термическая Д. (под действием высоких т-р в отсутствие О <sub>2</sub> и др. факторов) в зависимости от типа полимера происходит с заметной скоростью выше 230-430 °С.Процесс в большинстве случаев протекает по радикально-цепному механизму. Осн. стадии его можно рассмотреть на примере полиэтилена. Инициирование (самая медленная стадия) осуществляется в результате термич. распада макромолекулы с образованием макрорадикалов: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/5b01f270-e6d0-41ab-8780-b657cee66fe1" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №4" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №4"> <br> Развитие цепи включает изомеризацию радикалов (ур-ние 1), отщепление молекул мономера (2) или высших олефинов (3), передачу цепи на соседние макромолекулы (р-ция <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/7b9b2394-3458-4c96-9cfa-6020b8157344" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №5" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №5"> + R'H : RH + <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/2ba11ce8-b895-42c1-891e-8860be7ee618" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №6" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №6">) и разрыв макромолекулы (4): <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/2d31a245-288a-45a1-98f3-5248adbbe611" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №7" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №7"> <br> Обрыв цепи происходит при взаимод. двух радикалов: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/12ad9ab4-21f4-439c-93ea-c611b9b9d132" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №8" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №8"> <br> В зависимости от соотношения скоростей отдельных стадий при термич. Д. образуются разл. кол-ва мономера и продуктов с меньшей мол. массой, чем у исходного полимера, а при глубокой Д. - нередко кокс. Пример сложного процесса, включающего радикальные, ионные и молекулярные р-ции - термодеструкция ПВХ. Фотохимическая Д. (фотолиз) вызывается светом, поглощаемым хромофорными группами полимера, продуктами термич. или термоокислит. его превращения и (или) примесями. При фотолизе, помимо разрыва хим. связей, происходят сшивание, образование двойных связей и своб. радикалов. Процесс характеризуют квантовым выходом разрывов цепи (числом разрывов на поглощенный квант света), к-рый для разных полимеров лежит в пределах 10<sup>-</sup><sup>4</sup>-10<sup>-</sup><sup>1</sup>. Радиационная Д. вызывается жесткой ионизирующей радиацией (a-, b- и g-излучением), ускоренными электронами и ионами. Осн. процесс - отщепление водорода и небольших боковых групп, напр. СН <sub>3</sub>, С <sub>2</sub> Н <sub>5</sub>. Из-за высокой концентрации своб. радикалов в относительно небольших участках в-ва эта Д. сопровождается сшиванием макромолекул, в большинстве случаев преобладающим над самой Д. Механическая Д. (механохим.) протекает при действии на твердые полимеры постоянных (статич.) и переменных мех. нагрузок или при перемешивании расплавов и р-ров полимеров. Первая стадия этой Д. - разрыв полимерной цепи под действием напряжений: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/7783d736-31a3-4927-b4d7-fd7783a9794e" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №9" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №9"> <br> Далее в полимере могут протекать те же процессы, что и при термич. Д. См. также <i>Механохимия.</i> Действие на полимеры хим. в-в приводит к окислительной (О <sub>2</sub>) или химической (О <sub>3</sub>, вода, к-ты, щелочи, Сl<sub>2</sub> и т. п.) Д. Последнюю подразделяют на озонную, гидролитич. и др. Окислительная (или термоокислительная) Д. -многостадийная цепная р-ция. Осн. стадии: 1. Инициирование (зарождение цепи): <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/74f3c15d-0c00-49d3-9421-30b89097e44e" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №10" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №10"> (где RH - мономерное звено полимера, напр. ~ СН <sub>2</sub> ЧСН <sub>2</sub> ~). 2. Развитие цепи: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/2fe58f07-af7d-4e68-8fee-acbb30b5d6cb" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №11" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №11"> <br> В ряде случаев при т-рах выше 200 °С процесс осложняется распадом пероксильного радикала RO*<sub>2</sub>, напр.: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/000337b0-b7fc-456d-9ec4-99e0f691d260" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №12" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №12"> <br> а при умеренных т-рах - вторичными р-циями, напр.: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/0ddaf22b-1d05-4055-a318-577ae2fe05e5" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №13" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №13"> <br> 3. Разветвление цепи протекает в результате распада гидропероксидных групп - ООН, напр.: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/e9f39400-1fe7-4152-9e46-9f1bee589c64" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №14" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №14"> <br> (где s - выход своб. радикалов). Параллельно образуются разл. низко- и высокомол. продукты. Радикалы РО* могут распадаться по схеме: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/b181c7ba-0176-456a-80ec-3ef8810031a2" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №15" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №15"> <br> Др. механизм разветвления цепи - окисление альдегидных групп: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/5c543acf-48a6-404c-b152-a1a1fba5fa5e" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №16" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №16"> <br> 4. Обрыв цепи происходит в результате рекомбинации и диспропорционирования радикалов, гл. обр. пероксильных (<img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/b465fb57-36ef-48f7-b400-5852b4e90694" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №17" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №17"> : ROOR + О <sub>2</sub>). При распаде пероксидов ROOR часть радикалов регенерируется. Большую роль в обрыве цепи играют низкомол. радикалы (НО*<sub>2</sub>, <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/504b779c-affd-49ad-890d-846c5bb66576" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №18" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №18"> и др.). Скорость термоокислит. Д., как правило, значительно выше, чем термической. При одновременном действии света и О <sub>2</sub> происходит фотоокислительная Д., при к-рой зарождение и разветвление цепи являются фотохим. процессами Разветвление цепи может протекать вследствие фотолиза гидро-пероксидов и образования новых хромофорных групп (напр., кетонных, кетоимидных). Озонная Д. сопровождается окислит. процессами. Вследствие высокой реакц. способности О <sub>3</sub> протекает в поверхностных слоях полимера, в к-рых происходят глубокие превращения, приводящие к растрескиванию. См. также <i>Озонирование.</i> Гидролитическая Д. (одновременное действие воды и к-т или щелочей) в обычных условиях также протекает в поверхностных слоях и ограничивается диффузией воды, к-т или щелочей. Биологическая Д. вызывается ферментами, выделяемыми микроорганизмами, организмами высших растений и животных. Особое значение имеет Д. в тканях человека. В большинстве практически важных случаев Д. - вредный процесс, приводящий к изменению св-в полимеров и даже к разрушению изделий из них. Для борьбы с Д. разработаны разнообразные методы <i> стабилизации полимеров.</i> В ряде случаев стойкость к Д. - осн. фактор, определяющий возможность использования полимера в конкретных условиях эксплуатации; это ставит задачу прогнозирования стабильности полимеров или материалов на его основе. Однако в нек-рых случаях Д. может иметь положит. значение. Так, контролируемой Д. получают нек-рые полимеры, напр., поливиниловый спирт - щелочным гидролизом поливинилацетата. Для регулирования технол. св-в каучуки подвергают пластикации (многократной деформации на вальцах в присут. воздуха), в процессе к-рой происходит механоокислит. Д. Поверхностный гидролиз используют для придания шероховатости изделиям из полиэфиров и эфиров целлюлозы и снижения их электризуемости. Гидролитич. Д. целлюлозы и крахмала получают сахара. Для повышения адгезии изделий из полиолефинов к клеям и металлам проводят поверхностное окисление их с помощью сильных окислителей или электрич. разряда. Д. применяют также для установления хим. строения полимеров. <i> Лит</i>.: Р э н б и Б., Рабек Я., Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров, пер. с англ., М., 1978; Эмануэль Н. М., "Успехи химии", 1979, т. 48, № 12, с. 2113-61; Шляпинтох В. Я., Фотохимические превращения и стабилизация полимеров, М., 1979; Моисеев Ю. В., Заиков Г Е., Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах, М., 1979; Эмануэль Н. М., Бучаченко А. Л., Химическаяфизика старения и стабилизации полимеров, М., 1982; Шляпников Ю. А., Кирюшкин С. Г., Марьин А. П., Антиокислительная стабилизация полимеров, М., 1986. <i> Ю. А. Шляпников.</i> <p><br></p>... смотреть

ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

Термин деструкция полимеров Термин на английском polymer degradation Синонимы Аббревиатуры Связанные термины биодеградируемые полимеры Определе... смотреть

ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

ДЕСТРУКЦИЯ полимеров, разрушение их молекул под действием тепла, кислорода, света, механических напряжений и др. В результате деструкции (происходит при хранении, переработке и эксплуатации) изменяются многие свойства полимеров и часто они становятся непригодными для практического использования. Эффективный способ защиты - стабилизация (см. Стабилизаторы полимеров).... смотреть

ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

polymer destruction, polymer degradation

T: 191