новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Анализ рынка перхлорвиниловой смолы в России
Анализ рынка терефталоилхлорида в России
Исследование рынка политетрагидрофурана в России
Исследование рынка плавикового шпата в России
Исследование рынка томатной пасты в России
Анализ рынка микрокремнезема (микросилики) в России
Анализ рынка спортивной магнезии в России
Анализ рынка силикокальция в России
Анализ рынка лигатур в России
Анализ рынка бихромата натрия в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Полимеры

Почему стареют полимеры


В большинстве случаев для гидроизоляции у нас используют органические материалы, такие как полимерные, битумно-полимерные мастики, и рулонные материалы. Преимущества использования таких материалов вполне очевидны: их легко наносить на защищаемую поверхность; высокая эластичность полимеров позволяет использовать их при гидроизоляции сооружений подвергающихся высоким динамическим нагрузкам и деформациям. Однако есть и минусы: любая органика имеет свойство стареть и разрушаться под воздействием большого количества факторов…


 

Известны следующие механизмы разрушения полимеров:


   1. Термическая деструкция (пиролиз)
Пиролизом называется термический распад полимера при высоких температурах. Термический распад полимера может начинаться с концов макромолекулы (деполимеризация) или середины молекулы (распад по закону случая). Чтобы предотвратить деполимеризацию, нужно блокировать концы такой полимолекулы. Распад по закону случая предотвратить невозможно, так как он определяется энергией связи в молекуле, но зато можно переловить все свободные радикалы с помощью ингибиторов свободнорадикальных реакций. Для строительных материалов, содержащих полимерную матрицу, весьма актуальной является температурный диапазон эксплуатации: при низкой температуре полимер становится хрупким и теряет устойчивость к механическим воздействиям, а при повышении температуры увеличивается скорость термической деструкции.


   2. Термоокислительная деструкция
Для торможения процессов термоокислительного разложения полимерных материалов применяют стабилизаторы-антиоксиданты.

 

   3. Озонное старение каучуков, резин и пластиков
Основной путь предотвращения озонной деструкции каучуков и резин - поиск веществ, которые реагируют с озоном быстрее, чем озон реагирует с двойными связями каучуков и резин (так называемые антиозонанты).

   4. Фотодеструкция полимеров
Под действием света в полимере происходят разнообразные превращения, которые, в конечном счете, приводят к его разрушению. Защитить полимер от света можно четырьмя способами.
•  Отражение света. Возможно, например, путем введения фотостабилизаторов. Они отражают свет в ультрафиолете и поглощает его в видимой области.
•  Ультрафиолетовые абсорберы света. Если свет не отражен, то его можно поглотить. Существует большой класс абсорберов света, например, гидроксибензофенон.
•  Если свет не отражен, если его не поглотили, если он попал на полимер и перевел его из нормального в возбужденное состояние, то до того, как полимер разложится, с него можно снять возбуждение и вернуть его в исходное состояние. Вещества, которые умеют это делать, называются тушителями возбужденных состояний. После рассеивания энергии в виде тепла тушитель возвращается в исходное состояние.
•  Если свет проник к полимеру и разбил его на осколки-радикалы, то вступает в действие четвертая система защиты - взаимодействие радикалов с высокоэффективными светостабилизаторами.

   5. Радиационная деструкция
В то время как свет поглощается, если его частота соответствует частоте поглощения молекулы, энергия радиации поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации и переводя молекулы в возбужденное состояние. При облучении молекулы не только рвутся, но и сшиваются. В качестве стабилизаторов-антирадов применяют вторичные амины.

   6. Гидролитическая деструкция
Основной метод снижения скорости гидролиза - затруднение доставки агрессивной среды (вода, основания, кислоты, соли) в полимерную матрицу.

   7. Механодеструкция полимеров
Наиболее понятный и наглядный процесс разрушения структуры полимера в результате механического воздействия.

8. Биологическая деструкция полимеров
Под биологической деструкцией понимают взаимодействие полимеров с бактериями, грибами. При этом идет, как правило, гидролитическое ферментативное разложение полимеров. Поскольку ферменты огромны, то они не могут "залезть" в полимерную матрицу и биораспад полимеров идет с поверхности полимерного изделия. Защититься от биодеструкции можно с помощью покрытий и топографической стабилизации. Последняя заключается в том, что в приповерхностный слой полимерного образца из специального раствора диффундируют химикаты - добавки, которые в приповерхностном слое и на поверхности полимерного изделия создают охранную зону, с которой фермент не реагирует.
Указанные методы защиты от разрушающих воздействий на полимеры могут быть достаточно эффективны, но почти все они имеют одну крайне неприятную особенность – они очень дорогостоящи. Кроме того, отдельного внимания заслуживает вопрос экологичности применения таких защитных методов (так называемая проблема “защиты от защиты”).
У полимерцементных гидроизоляционных составов есть ряд преимуществ по сравнению с битумными мастиками и рубероидами. Во - первых, они экологически безвредны, их можно применять и внутри помещения. Во - вторых, полимерцементная гидроизоляция не подвержена такому быстрому разрушению, как традиционная органическая гидроизоляция. Они имеют высокую прочность адгезии с различными основаниями (бетонным, кирпичным, деревянным, металлическим и др.). Имея большую когезионную прочность, полимерцементная гидроизоляция может воспринимать как статические, так и динамические нагрузки.
Однако, при всех достоинствах полимерцементных составов, не нужно забывать, что полимерная матрица все-таки присутствует в этих материалах. И термин “неорганический материал” может быть применен здесь с большой натяжкой. А раз есть полимерная матрица – есть и все болезни, преследующие полимеры согласно их природе. Конечно, в полимерцементном материале полимер присутствует в ограниченном количестве, кроме того, он находится в щадящих условиях эксплуатации по сравнению с полимерными покрытиями или рулонными материалами. Но все-таки законов химии никто не отменял. В природе все стремится достичь минимального уровня энергии, поэтому рано или поздно органический полимер, имеющий в своем составе атомы углерода, водорода и кислорода превратится в углекислый газ и воду.
Необходимо сделать замечание о том, что в данной статье рассматриваются исключительно органические полимеры, так как именно они в подавляющем большинстве случаев встречаются в композиционных материалах предлагаемых на рынке, тем более в сухих смесях. Неорганические полимеры не могут, в отличие от органических, существовать в высокоэластичном состоянии, поэтому их применение весьма ограничено.
Итак, полимерные и полимерцементные композиции обладают рядом достоинств, которые, однако, сопровождаются и рядом очевидных недостатков, связанных, в первую очередь, с недолговечностью полимерной матрицы. Можно ли исправить эти недостатки? Видимо можно. Только не исправить, а откорректировать. Коррекция заключается в модификации полимерных и полимерцементных композиций специальными добавками, которые позволят увеличить срок службы полимеров, принимая на себя основной удар агрессивной окружающей среды. Возникает другой вопрос: насколько отвечают требованиям долговечности те полимеры, которые используют, например, производители сухих строительных смесей пленочной или проникающей (а точнее пропитывающей) полимерцементной гидроизоляции? При сроках эксплуатации полимерцементных покрытий в 20 лет (а именно такие цифры иногда озвучивают производители составов), да еще в агрессивной среде, полимерцементный материал должен быть исключительно устойчивым к внешним воздействиям. Теоретически это возможно, но практически – требует весьма внушительных затрат как на создание устойчивой полимерной матрицы, так и на ряд последовательных и серьезных исследований: как лабораторных, так и многолетних натурных испытаний. Которые обязательно должны ответить и на такой значимый вопрос, как совместимость различных по природе и свойствам добавок при их одновременном использовании с целью коррекции полимерцементных композиций.
Что касается гидрофобизирующих составов – это отдельная тема для разговора. Например, кремнийорганические жидкости, используемые в качестве гидрофобизаторов, имеют органические радикалы. Такие жидкости выстилают поверхность пор, органика обладает гидрофобным действием, а что будет, если органика разрушится? Как поверхность поры будет поднимать воду?
Снижение пористости за счет органических пластификаторов тоже не всегда обоснованно. Известны случаи, когда отдельные органические добавки, например, снижая общую пористость, обеспечивали оставшимся порам такие свойства стенок, которые капиллярно поднимали и проводили воду лучше, чем поры исходного материала. Эффект от применения такой добавки сомнителен.
Ведущие специалисты в этом вопросе предлагают рассматривать, прежде всего, природу поверхности наполнителя и заполнителя в составах сухих строительных смесей, для того чтобы добиться снижения водопроницаемости. И такой подход заслуживает внимания и уважения.

Вывод
Необходимо с особой тщательностью подходить к выбору защитного материала, особенно гидроизоляционного. Если это материал содержит полимеры – необходимо серьезное научное обоснование долговечности получаемого покрытия и конструкции в целом. По крайней мере, необходимо понимать с какой целью применяется этот материал и на что вы рассчитываете, используя этот материал. Вполне возможно, что именно для ваших условий эксплуатации и предъявляемых требований полимер и сослужит вам добрую службу. Вы спросите: а что, неорганические материалы лишены недостатков? Нет, не лишены. Здесь тоже необходимы исследования на предмет долговечности.

 

ГЕРЧИН Денис Владимирович
к.т.н, доцент кафедры “Инженерная химия и естествознание”
Петербургского государственного университета путей сообщения

http://www.mirsm.ru/
Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
«БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
«УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
«ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved