procesele Marinei de distrugere, rolul lor în tehnologii moderne și natura

Degradarea polimerului se poate produce din cauza ruperii sau colaps (depolimerizării) clivaj coloana vertebrală sau degradarea substituenților (grupuri laterale macromolecule). Distinge INDIVIZI-kuyu și degradarea chimică. Nat. Ea curge sub influența căldurii, luminii, radiații de înaltă energie, prin acțiune mecanică (termică, fotochimică, radiație, mecanică). Chem. degradarea este cauzată de acțiunea agenților chimici :. acizi, baze, apă, oxigen, etc este de obicei cauzată de mai mulți factori, în procesul de îmbătrânire polimeri în distrugerea efectivă. Tratarea și exploatarea polimerilor asociate cu expunerea la mare T # 959; C în contact cu aerul, cele mai importante sunt degradarea termică și termo-oxidativă a polimerilor.

Mecanisme de degradare a lanțurilor polimerice

Mecanismul de lanț Radical (caracteristic de polimeri cu lanț de carbon):

Distrugerea acestui proces lanț: 1) inițierea (formarea centrelor active, de degradare); 2) dezvoltarea lanțului (setul de p-tiile care implică centre active-TION, ceea ce duce la o schimbare a structurii chimice și fizico polimer de legare) ..; 3) cinetică deschisă. lanț (centre active ale proceselor de decontaminare).

Inițierea (cea mai lentă etapă) este realizată ca urmare a termică convențională. prăbușirea macromoleculelor pentru a forma macroradicals:

Circuit pentru dezvoltare cuprinde radicali izomerizare (1 set-eq) clivajul moleculelor de monomer (2) sau olefine superioare (3), lanțul de transmisie de la macromolecule adiacente (p-TION + R'H → RH +) și macromolecule gap [# 946; - degradare] (4):

Circuit deschis apare în interacțiune. doi radicali:

reacții de degradare non-radicale (mecanism de ioni caracteristic pentru polimerii heterochain):

De exemplu, descompunerea termică a veniturilor poliuretanice în două etape. În primul rând, dispariția grupurilor de uretan, fără eliberarea de produse volatile:

Pe urmele. pas alocate
Insulele volatile vesch: CO, CO2. HCN.

Factorii care curge sub acțiunea distrugerii

Temperatura. degradarea termică a polimerului are loc la temperaturi ridicate într-o atmosferă inertă sau în vid (piroliză). Descompunerea termică a polimerilor puțin rezistenți (policlorură de vinil, polimetilmetacrilat) la 150-220 0 C, iar cea mai persistentă (poliimidă) la 450 0 C. termooxidative exercită o influență puternică asupra proprietăților polimerilor, în special cauciucurile dienice, ca polimeri conținând legături duble sunt oxidate la o rată mai mare în comparație cu saturate. Încălzirea tensiune. cauciuc la 100 0 C în tech. 80 h are ca rezultat o pierdere de rezistență și elasticitate.

Fotodestrucție. transformări fotochimice apar în polimer sub acțiunea UV (180-400 nm) și lumină vizibilă (400-800 nm), unde polimerul him.svyazi sau grup cu absorbție de lumină cuprinde în obl.spektra (grupul cromatofor). La absorbția unui foton grupe cromofore sunt incantati, energia de pisica. poate depăși disocierea him.svyazi energie. În acest caz, conexiunea disociază pentru a forma radicali care provoacă reacții de descompunere, depolymerization etc. Foto-oxidare: rolul luminii aici este de a iniția procesul de oxidare.

distrugerea chimică. (Hidroliza, acțiunea acizilor [acidoliză] oxidare [ozonare])

Biodegradabil. Pus în aplicare prin acțiunea diferitelor enzime sau microorganisme.

Aplicarea în industrie: Procesele de descompunere parțială se realizează reducerea gradului de polimerizare (procesare facilitată și utilizarea practică a cis-polimeri). Parțială distrugere (masticație) din cauciuc natural, face mai ușor de reciclat în produse din cauciuc. Degradarea este utilizată pentru a stabili structura chimică a polimerilor pentru nekoto ryh-polimeri (polivinilalcool - prin hidroliza alcalină a polivinil acetat), pentru a obține substanțe valoroase-nizkomoleku polar din polimeri naturali (degradarea hidrolitică vițe Zell sau amidonul în glucoză, proteine ​​în aminoacizi). distrugerea studiului face posibilă dezvoltarea de metode eficiente pentru a proteja polimeri de diferite influențe, pentru a găsi modalități de a produce polimeri care nu sunt sensibile la degradare, și așa mai departe. d.

corpurile de polimer 19.Svoystva în stare condensată. Cristalină și polimeri amorfi. Fază, agregare și fizice organele de stat (relaxare) polimer.

Starea fizică: - solid: centre de particule de masă nu au mișcare liberă în raport cu celălalt, corpurile păstrează forma lor. - lichid: Centre de masă nu sunt fixate în raport cu celălalt, se deplasează centrul de masă. - cu gaz: Polimer nu este tipic. Conceptul de starea de agregare nu se aplică de obicei la polimeri. Pentru a descrie utilizarea polimerilor este reprezentarea expedient a stării de fază a materiei. Conceptul de fază este aplicat aici într-un sens structural, aceasta se caracterizează prin ordinea aranjamentului reciproc al moleculelor.

stare Condensed - soluția de polimer concentrat sau un material polimeric pur. Statul condensat, ca rezultat al interacțiunilor legăturilor adiacente ale diferitelor lanțuri de, mobilitate redusă. Realist macromoleculă individuală slab care interacționează unele cu altele, pot fi observate numai într-o soluție de polimer diluată. . Condensata aceleași condiții (conc., Soluția de polimer sau materialul polimer pur), în funcție de natura și tăria interacțiunii unităților n (. Structură non-cristalină) poate fi într-una din cele trei stări fizice macroscopice (stare de relaxare):-flow vâscos, foarte elastic și sticlos.

Faza (m / e) - un set de piese omogene de sistem eterogen, separat de sistemul de interfață și având pluralitatea de parametrul t / d.

Faza (structural) - metoda omogenă parte distribuției particulelor dintr-un sistem eterogen.

Starea de fază a substanței este determinată de gradul de ordonare a particulelor care o constituie:
cristalin (polietilenă, poliamidă), un cristal lichid (polimeri pieptene), amorfă (structura ambalată, micele), o topitură izotrop (soluție).

O singură fază (copolimerilor complet amorf, se topește izotrop). Heterofazic (parțial cristalin, bloc, grefa, cu cristale lichide compozite umplute)

cu cristale lichide (LC) polimeri - un compus cu greutate moleculară capabilă la

anumite Cond. (So-D, presiune, conc. Soluția) trece în starea LC. polimer stare LC este o stare de echilibru de fază este intermediară între starea amorfă și cristalină, de aceea este adesea denumit mezomorfică sau mezofaze (din Mézos greacă -. Între). caracteristică mezofază: prezența ordinului orientational în aranjamentul macromoleculelor (sau fragmentele acestora) și anizotropiei proprietăților fizice în absența influențelor externe. In ciuda moleculelor LC suficient polimeri macromoleculă rigide posedă o flexibilitate considerabilă, care este determinată de capacitatea lanțurilor polimerice pentru a schimba forma lor, ca urmare a legăturilor mișcării intramoleculare termice.

stare cristalină - capacitatea de Har-Xia a cristaliza au doar polimeri Nye stereoregulyar. Prin structura regulată și flexibilitatea macromoleculei se poate apropia suficient de aproape unul de altul pentru a avea orice interacțiuni eficiente intermoleculare de hidrogen-obligațiuni și chiar între ele, care conduc la structuri ordonate. Mulți polimeri pot exista în stare de fază cristalină (polietilenă, polipropilenă, cauciuc natural, unii eteri de celuloză, poliamide). In modificările cristaline de stat-polimeraze ry dintr-o (topitură, soluție), lichid cu scăderea temperaturii. Cristalizarea are loc ca urmare a fixarea pozițiilor segmentelor individuale și apariția elementelor tridimensionale departe-TION în ordinea lor de aranjament. Polimerul după cristae-TION sunt întotdeauna stocate cu câmpul-ordonarea neupo, structura amorfă (una dintre caracteristicile stării cristaline a polimerilor).

Amorf stare - stare condensată din polimeri care nu au cristalin. structură. A. o. caracterizat printr-o lipsă de ordine pe distanțe lungi în aranjamentul particulelor ce formează corpul în prezența ordine rază scurtă de acțiune. polimeri amorfi pot exista în trei stări fizice - sticlos, foarte elastic. și-flow vâscos.

Vascos - mecanic și structural lichid la deformări ireversibile. Lichidul de polimer într-o stare de plastic numit. iar polimerul se topesc. Fluiditatea un astfel de lichid, datorită faptului că acesta este format din necovalente (de exemplu, rețeaua de polimer care nu formează ..) de lanț macromolecule; viscozitate extrem de mare datorită faptului că posibilitatea de deplasare a fiecărui macro-ly în sistem încurcat puternic lanțuri este sever limitată de interzicere a porțiunilor de trecere ale lanțurilor prin reciproc; . unități mecanism de deplasare pe scară largă a macromoleculelor într-un astfel de sistem - difuziunea macromolecula crawling-a lungul porțiunilor de tub produse circuite din jur.

Elasticitate - structurale și de fluid cu deformări reversibile mari. Se poate trece toți polimerii liniari lanț flexibil, cu o greutate moleculară suficient de ridicată și polimeri spațial structurate (mesh) în timpul încălzirii. deasupra lor de tranziție vitroasă t-ry (tranziție T în stekloobr Ed.).

Sticlos - o condiție într-un polimer rom are Phys. blană. Solid comunicare-vă (nu este în măsură să randament și este foarte elastic. Tulpina are valori mici ale coeficienților. Convențional termică. Compresibilitatea și expansiune), menținând în același timp dezordinea structurală inerentă lichid sau foarte elastic. de stat. sticla Polimer, format din macromolecule lungi Blocat ext. rotație, cu „devitrifiere“ tranziție nu este un fluid (ca nizkomol. în insulele) și foarte elastic. de stat.

Tulpina: # 949 = # 916; l / l Tensiune: # 963; = F / S modulul de elasticitate E = # 963; / # 949;

La temperaturi joase (partea I) polimer este în stare sticloasă. Deformarea în acest interval de temperatură se datorează întinderii legăturilor atomice. Pe măsură ce temperatura crește de mișcare intramoleculare crește intensitatea și practic toate unitățile structurale sunt capabile să depășească bariera de energie de rotație: polimer devine regiunea elasticitate ridicată (secțiunea II). In macromoleculele stare cauciucata schimba cu ușurință structura sa datorită segmentelor împiedicării rotației. Cu creșterea în continuare a temperaturii devine posibilă deplasarea în raport cu fiecare alte macromolecule ca întreg: ea începe în interiorul, și anume polimer trece în stare plastică (secțiunea III). Limita dintre stările sticloase și cauciucată se numește o temperatură de tranziție de sticlă Tm, și între starea cauciucată și plastic - punctul de curgere Tg.

Elastomer - acest termen se înțelege polimeri având un domeniu de operare proprietăți elastice. elastomer de cauciuc numit sau orice material elastic, care poate fi extins la o dimensiune de mai multe ori mai mare decât lungimea sa inițială (fire de elastomer), și, mai important, pentru a reveni la dimensiunea inițială atunci când sarcina este îndepărtată. Polimerul amorf este fie un material termoplastic sau un elastomer, în funcție de temperatura de tranziție vitroasă sau Tg. Aceasta este temperatura peste care polimerul devine moale și flexibil, și sub care devine rigid și sticloasă. Dacă temperatura de tranziție vitroasă Tg a polimerului amorf sub temperatura camerei, polimerul este un elastomer, cum ar fi la temperatura camerei, este moale și cauciucată. Dacă temperatura de tranziție vitroasă Tg al unui polimer amorf deasupra camerei, va fi termoplastic, deoarece la temperatura camerei, este greu si ca sticla.

elastomeri tipice - diverse cauciuc și cauciuc.

Materiale plastice sau materiale plastice - materiale organice, care se bazează pe compuși cu masă moleculară mare sintetici sau naturali (polimeri). Extrem de aplicarea pe scară largă a primit materiale plastice pe bază de polimeri sintetici. Numele de „plastic“ înseamnă că aceste materiale sub acțiunea căldurii și presiunii sunt capabile să formeze și să mențină o formă dată după răcire sau de întărire. Procesul este însoțit de turnare prin transfer deformabil plastic stare (vâscoasă) la o stare sticloasa (solid).

În funcție de natura polimerului și natura tranziției de la starea vâscoasă sticloasă la articole din plastic sunt împărțite în:

Polimerii termoplastici (termoplaste) - se topesc în timpul încălzirii și în timpul răcirii sunt resetate;

Termostabile (termorigid plastic) - într-o stare inițială au o structură macromoleculară liniară, și la o anumită temperatură de întărire cu ochiuri dobândi. După întărire nu se poate trece într-o stare de plastic. Temperaturi de operare de mai sus, dar sunt distruse prin încălzire și răcire ulterioară nu recupereaza proprietățile sale inițiale.