СУКО-1

Цацрагийн болон үйлдвэрлэлийн полимерууд Оролцож буй урвалын төрлүүд

Цацрагийн нөлөөгөөр үүсэх урвалыг (1) хөндлөн холбох, зүсэх, (2) залгах, хатууруулах гэсэн хоёр төрөлд ангилж болно.

Полимер

Crosslinking гэдэг нь полимер гинжний молекул хоорондын холбоо үүсэх явдал юм.Хөндлөн холбоосын зэрэг нь цацрагийн тунтай пропорциональ байна.Энэ нь ханаагүй эсвэл бусад илүү идэвхтэй бүлэглэлийг шаарддаггүй.Зарим үл хамаарах зүйлээс гадна (ароматик агуулсан полимер гэх мэт) химийн бүтцээрээ тийм ч их ялгаатай байдаггүй.Энэ нь температураас ихээхэн өөрчлөгддөггүй.Цацраг туяагаар дамжих механизмыг анх нээсэн цагаас нь эхлэн судалж байгаа хэдий ч түүний мөн чанарын талаар өргөн тархсан тохиролцоо хараахан гараагүй байна.Хөндлөн холболтын механизм нь холбогдох полимерээс хамааран өөр өөр байдаг.Бүх нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн механизм нь нэг полимер гинжин хэлхээний C-H холбоог задалж устөрөгчийн атом үүсгэх, дараа нь хөрш зэргэлдээх гинжин хэлхээнээс хоёр дахь устөрөгчийн атомыг гаргаж авахын тулд молекул устөрөгчийг үүсгэдэг.Дараа нь хоёр зэргэлдээх полимер радикалууд хоорондоо нийлж, хөндлөн холбоос үүсгэдэг. Хөндлөн холбоосын ерөнхий нөлөө нь полимерийн молекулын масс нь цацрагийн тунг тогтмол нэмэгдүүлж, улмаар полимер гинж бүрийг холбоход гурван хэмжээст полимер сүлжээ үүсэх хүртэл салаалсан гинж үүсэхэд хүргэдэг. өөр гинж рүү.

Үүний эсрэгээр, таслах нь C-C бондын тасалдал үүсдэг хөндлөн холбоосын эсрэг үйл явц юм.Crosslinking нь дундаж молекулын жинг нэмэгдүүлдэг бол сүүлийн процесс нь үүнийг бууруулдаг.Хэрэв цацрагийн энерги өндөр байвал C-C холбоог таслах замаар гинж тасрах болно.Агааржуулсан уусгагч орчинд механик зүсэлт нь шууд бус аргаар явагддаг.Полимер чөлөөт радикалууд нь уусгагчгүй чөлөөт радикалуудаар үүсгэгддэг бөгөөд тэдгээр нь цацрагийн нөлөөгөөр аль хэдийн үүссэн байдаг. Полимер чөлөөт радикалуудтай хүчилтөрөгчийг нэмснээр хэт исэлийн төрлүүд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь задралын үед жижиг молекулуудыг үүсгэдэг.Полимерүүдийн исэлдэлтийн задрал нь системд уусгасан бодисоос хамаарна.Үнэндээ полимер задрал нь уусгагчийн исэлдэлттэй өрсөлддөг.

Залгах гэдэг нь мономеруудыг полимер гинжин хэлхээнд хажуу тийш нь нэвтрүүлэх арга бөгөөд баталгаажуулах нь олигомер мономерын хольцыг хурдан полимержиж, үндсэндээ субстраттай физик хүчээр холбогддог бүрхүүл үүсгэх арга юм.Хамгийн энгийнээр хэлбэл, ийм аргууд нь гетероген системийг хамардаг бөгөөд субстрат нь хальс, эслэг эсвэл бүр нунтаг, мономер нь цэвэр шингэн, уур эсвэл уусмал хэлбэрээр байдаг.Залгах, эдгээх нь хоорондоо нягт холбоотой боловч тодорхой ялгаа байдаг.Үнэн хэрэгтээ залгаас хийх үйл явцад цаг хугацааны хязгаарлалт байхгүй.Энэ нь хэдэн минут, хэдэн цаг, хэдэн өдөр ч шаардагддаг бол эдгээх нь ихэвчлэн хэдхэн секундын дотор явагддаг маш хурдан процесс юм.Залгаасны үед ковалент С-С бонд үүсдэг бол хатууруулах үед бонд нь ихэвчлэн сул доройван дер Ваальс эсвэл Лондонгийн дисперсийн хүчийг агуулдаг.Ван дер Ваалсын холбоо нь давхцал, солилцоо бага эсвэл огт байхгүй зайд ажилладаг бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө бага энергитэй холбоотой байдаг.Гэсэн хэдий ч ковалент холбоо нь цөм хоорондын жижиг зайд үр дүнтэй бөгөөд электроны давхцал, солилцоо, улмаар өндөр энергитэй холбоотой байдаг.Хатаах урвалын өөр нэг чухал тал бол хатахтай зэрэгцэн залгах нь эцсийн бүтээгдэхүүний шинж чанар, ялангуяа наалдамхай чанар, уян хатан чанарыг сайжруулах боломж юм.

Залгаасыг гурван өөр аргаар явуулдаг: (a) урьдчилан цацраг туяа;(б) хэт исэлдүүлэх ба (в) харилцан цацрагийн техник.Цацрагийн өмнөх техникт эхний полимер нурууг вакуум эсвэл идэвхгүй хийтэй орчинд цацрагаар цацаж, чөлөөт радикалуудыг үүсгэдэг.Цацраасан полимер субстратыг дараа нь шингэн эсвэл уур эсвэл тохиромжтой уусгагч дахь уусмал хэлбэрээр мономероор эмчилнэ.Гэсэн хэдий ч хэт исэлдүүлэн залгах аргад их биений полимер нь агаар эсвэл хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор өндөр энергийн цацрагт өртдөг.Үүний үр дүнд полимер нурууны шинж чанар, цацрагийн нөхцлөөс хамааран гидропероксид эсвэл дипероксид үүсдэг.Тогтвортой перокси бүтээгдэхүүнийг дараа нь илүү өндөр температурт мономероор боловсруулж, улмаар хэт исэл нь торадикуудын задралд орж, дараа нь залгаасыг эхлүүлдэг.Энэ аргын давуу тал нь залгаас хийх үе шатыг хийхээс өмнө завсрын пероксибүтээгдэхүүнийг удаан хугацаагаар хадгалах боломжтой юм.Нөгөөтэйгүүр, харилцан цацрагийн техникээр полимер ба мономеруудыг нэгэн зэрэг цацрагаар цацаж, чөлөөт радикалуудыг үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр нэмэлт үүснэ.Урьдчилан цацрагийн техникт мономерууд цацраг туяанд өртдөггүй тул энэ аргын илэрхий давуу тал нь нэгэн зэрэг хэрэглэхэд үүсдэг гомополимер үүсэх асуудлаас харьцангуй ангид байх явдал юм.Гэсэн хэдий ч урьдчилсан цацрагийн аргын сул тал нь шууд цацрагийн нөлөөгөөр үндсэн полимерийг таслах явдал бөгөөд энэ нь графткополимер гэхээсээ илүү блок сополимер үүсэхэд хүргэдэг.


Шуудангийн цаг: 2017 оны 5-р сарын 03-ны өдөр