Статьи

Деструкция полимера

     Деструкция полимера - частая проблема при экструзии. Деструкция проявляется обычно в изменении цвета, выделении летучих компонентов ( появлении дымка) или в изменении механических свойств полимера. В соответствии с механизмом инициации процесса, можно выделить 5 типов деструкции:

-термическая

-химическая

-механическая

-радиационная

-биологическая

     Процессы деструкции обычно достаточно сложны, при этом зачастую действует более одного механизма деструкции; примерами двойственного механизма могут служить термоокислительная и термомеханическая деструкция. Ситуация очень напоминает ситуацию с износом в экструдере, когда обычно одновременно действует более одного механизма износа.


Типы деструкции

   При экструзии наиболее важны три первых типа деструкции, то есть термическая, механическая и химическая.


  Термическая деструкция

   Термическая деструкция имеет место, если полимер подвергается воздействию повышенной температуры в инертной среде при отсутствии иных соединений. Существует три основных типа термической деструкции: деполимеризация, случайный разрыв цепей и отрыв боковых групп. Зачастую трудно различить термическую и термохимическую деструкцию, поскольку полимеры редко бывают химически чистыми. При высоких температурах посторонние примеси и вводимые добавки могут реагировать с полимерной матрицей, вызывая ее изменение.


Механическая деструкция

   Механодеструкция - это разрыв молекул, вызванный приложением механических напряжений. Напряжения могут быть сдвиговыми, растягивающими или представлять их комбинацию. Механическая деструкция полимеров может происходить в твердом состоянии, в расплаве и в растворе.

  Из-за высокой температуры расплава механическая деструкция в полимерных расплавах почти всегда сопровождается термической и ,возможно, химической деструкцией.


Химическая деструкция

  Химической деструкцией называют процессы, вызываемые влиянием химических соединений, контактирующих с полимером. Такими соединениями могут быть кислоты, основания, растворители, химически активные газы и т.д. различают два важнейших типа химической деструкции - сольволиз и окисление. Сольволиз имеет место в полиэфирах, полиамидах, полиуретанах, полидиалкилсилоксанах. Окислительная деструкция наблюдается при повышенных температурах, поэтому деструкция становится термоокислительной. Окислительную деструкцию в полимерах обычно предотвращают с помощью введения в композицию антиоксидантов.


   Наиболее важные факторы, определяющие скорость протекания различных типов деструкции, следующие:

  • время пребывания и распределение времени пребывания
  • температура материала и распределение температур
  • скорость деформации и распределение скоростей деформации
  • присутствие агентов сольволиза, кислорода или других агентов, способствующих деструкции
  • присутствие антиоксидантов и других стабилизаторов.
Конструктор сайтов
Nethouse