SUKO-1

Sugárzás és ipari polimerek Az érintett reakciók típusai

A sugárzás által kiváltott reakciók kategorikusan két típusba sorolhatók: (1) térhálósodás és hasadás, valamint (2) ojtás és keményedés.

Polimerek

A térhálósodás a polimer láncok intermolekuláris kötése.A térhálósodás mértéke arányos a sugárdózissal.Nem igényel telítetlen vagy más reakcióképes csoportosítást.Néhány kivételtől eltekintve (mint az aromás anyagokat tartalmazó polimereknél) nem változik nagymértékben a kémiai szerkezettől függően.Nem nagyon változik a hőmérséklet függvényében.Bár a sugárzás általi térhálósodás mechanizmusát kezdeti felfedezése óta tanulmányozták, még mindig nincs széles körű egyetértés a pontos természetét illetően.A térhálósítás mechanizmusa általában az érintett polimerektől függően változik.Az általánosan elfogadott mechanizmus magában foglalja az egyik polimer láncon lévő C-H kötés felhasítását, hogy hidrogénatomot hozzunk létre, majd a szomszédos láncból a második hidrogénatomot elvonják molekuláris hidrogén előállításához.Ezután a két szomszédos polimer gyök egyesül, és keresztkötést képez. A térhálósítás általános hatása az, hogy a polimer molekulatömege folyamatosan növekszik a sugárzási dózissal, ami elágazó láncokhoz vezet, míg végül egy háromdimenziós polimer hálózat képződik, amikor minden polimer láncot összekapcsolunk. másik láncra.

Ezzel szemben a hasadás a térhálósodás ellentétes folyamata, amelyben a C-C kötések felszakadása következik be.A térhálósítás növeli az átlagos molekulatömeget, míg az utóbbi folyamat csökkenti.Ha a sugárzás energiája nagy, a C-C kötés felhasadásával láncszakadás következik be.Levegős oldatos közegben azonban a hasítás mechanikus módja közvetett módon megy végbe.A polimer szabad gyököket az oldószermentes szabad gyökök állítják elő, amelyek már sugárzás hatására keletkeznek. A polimer szabad gyökökhöz oxigén hozzáadásával a peroxicsoportok képződnek, amelyek bomlásakor kisebb molekulák keletkeznek.A polimerek oxidatív lebomlása a rendszerben oldott anyagoktól függ.Valójában a polimer lebomlása versenyez az oldószer oxidációjával.

Az ojtás egy olyan módszer, amelyben a monomereket oldalirányban vezetik be a polimerláncba, ahol a megszilárdítás egy oligomer monomer keverék gyors polimerizációja, amely bevonatot képez, amelyet alapvetően fizikai erők kötnek a hordozóhoz.A legegyszerűbb formában az ilyen eljárások heterogén rendszereket foglalnak magukban, ahol a szubsztrát fólia, rost vagy akár por is lehet, a monomer pedig langyos folyadék, gőz vagy oldat.Szoros kapcsolat van az oltás és a gyógyítás között, bár vannak bizonyos különbségek.Valójában az oltás folyamatának nincs időkorlátja.Ez percekig, órákig vagy akár napokig is eltarthat, míg a kikeményedés általában nagyon gyors folyamat, amely a másodperc töredéke alatt megy végbe.Az oltás során kovalens C-C kötések jönnek létre, míg a kikeményedés során a kötés általában gyengébb Van der Waals vagy London diszperziós erőket von maga után.A van der Waals kötés olyan távolságokon működik, ahol kicsi vagy nincs átfedés vagy csere, és általában kisebb energiákhoz kapcsolódik.A kovalens kötés azonban kis nukleáris távolságokon hatékony, és elektronátfedéssel, cserével és ennek következtében nagyobb energiákkal jár.A kikeményedési reakciók másik fontos szempontja az a lehetőség, hogy a kikeményítéssel egyidejű ojtás történik, ami a késztermék tulajdonságainak javulásához vezet, különösen a tapadás és a rugalmasság terén.

Az oltás három különböző módon történik: a) előzetes besugárzás;b) peroxidáció és c) kölcsönös besugárzási technika.Az előbesugárzási technikában az első polimer vázat vákuumban vagy inert gáz jelenlétében besugározzák szabad gyökök képződéséhez.A besugárzott polimer szubsztrátot ezután a monomerrel kezeljük, amely vagy folyékony vagy gőz, vagy megfelelő oldószerben készült oldat formájában.A peroxidációs ojtási eljárás során azonban a törzspolimert nagy energiájú sugárzásnak teszik ki levegő vagy oxigén jelenlétében.Az eredmény hidroperoxidok vagy diperoxidok képződése a polimer váz természetétől és a besugárzási körülményektől függően.A peroxitermékeket, amelyek stabilak, magasabb hőmérsékleten kezelik a monomerrel, ahonnan a peroxidok bomlási toradikálisokon mennek keresztül, amelyek aztán megindítják az ojtást.Ennek a technikának az az előnye, hogy a közbenső peroxitermékek hosszú ideig tárolhatók az oltási lépés végrehajtása előtt.Másrészt a kölcsönös besugárzási technikával a polimert és a monomereket egyidejűleg sugározzák be, így szabad gyökök keletkeznek, és így történik az addíció.Mivel a monomerek nincsenek kitéve sugárzásnak az előbesugárzási technikában, ennek az eljárásnak az az előnye, hogy viszonylag mentes a homopolimer képződés problémájától, amely az egyidejű technikánál előfordul.Az előbesugárzási technika határozott hátránya azonban az alappolimer direkt besugárzása miatti hasadása, amely túlnyomórészt blokk-kopolimerek képződését idézi elő, nem pedig ojtott kopolimereket.


Feladás időpontja: 2017. május-03