Общие представления о старении и стабилизации полимеров. Старение полимеров под влиянием тепла в отсутствие кислорода (термическое старение). Термоокислительное старение полимеров. Достоинства и недостатки ингибиторов, обрывающих кинетические цепи, страница 3

1 – термокамера;

2 – образец;

3 – индентор;

4 – груз;

5 – рычажное устройсвто

6 – линейка

За температуру размягчения по Вика    

принимают температуру, при которой

индентор внедрился в полимер на 1 мм

(очень неточный метод).

1 – термокамера

2 – образец

3 – нагружающее устройство

4 – груз

5 – указатель

6 – линейка

За температуру размягчения по Мартенсу              

  принимают температуру, при которой

    указатель сместится на 6 мм (метод даёт 

гораздо более точные данные).


Для аморфных полимеров Ттеплост разм) ≤ Тс, а для кристаллических Ттеплост ≤ Tпл.

Термостойкость (thermalstability) – свойство, характеризующееся температурой, при которой начинается заметное химическое разложение полимера (потемнение, всегда – потеря массы т.к. выделяются низкомолекулярные летучие продукты, плохой запах, и т.д.). Определяют методами термогравиметрии и дифференциального термического анализа, находя температуру начала интенсивной потери массы образца Т0, или температуру, при которой образец потеряет определённую долю своей массы, например – 50% - То,50.

Прямой связи между Ттеплост и То не существует, т.к. в первом случае в полимере протекают физические, а во втором – химические процессы, между которыми не существует какой-либо определённой зависимости (она не известна).

Как правило, Ттеплост < То (исключение – сшитые полимеры, которые могут разрушаться, так и не размягчившись).

Термостабильность – свойство, характеризующееся температурой, при которой полимер в стационарных или специально оговоренных условиях разрушается на заданную глубину (например, температура, при которой, полимер разложится (потеряет в массе) на 50% за 30 мин – ТR).

                          Т

                                                                                             τ

                                              - изменение температуры

                                              - изменение массы полимера

                                              - изменение энтальпии (температурный эффект

                                                  процесса нагревания образца)

1.  – образец нагрелся до определённой температуры и его масса возросла, что может быть связано с его окислением – образованием перекисей (образующиеся перекисные группировки и увеличивают его массу).

  1. – на этом участке масса образца практически меняется, но энергия уменьшается (уменьшение энтальпии). Это может быть связано с испарением из образца летучих примесей (пластификатора), что объясняет потерю энергии.
  2. – образец начинает терять в массе, энтальпия быстро растёт (выделяется большое количество  энергии) – началась активная деструкция полимера. Эту температуры можно принять за То.

Таблица значений Ттеплост, То и ТR для различных полимеров

Полимер

Теплостойкость, 0C

Тс , (Тпл),

0C

Термостойкость,  0C

Термостабильность, ТR, 0C

Ттепл, Вика

Ттепл,Мартенс

Т0

Т0,50

ПЭ

80 ÷ 90 (ПЭНП)

-

105 ÷ 108 (ПЭНП)

120 ÷ 125 (ПЭВП)

320

-

405

-

404 ÷ 415

-

ПП

149

-

160 ÷ 170

300

380

380

ПС

80 ÷ 105

80

100

310

365

364

ПВХ

 (винил-плст)

90 ÷ 95

65 ÷ 70

70 ÷ 80

170

270

260

ПВА

37

30 ÷ 32

28 ÷ 31

-

-

269

ПММА

105 ÷ 115

60 ÷ 80

100 ÷ 115

-

-

327

Фторо-пласт – 4

  (CF2 – CF2)n

100 ÷ 110

-

160, 400

400

500

509

ПВФ

-

-

200

350

390

-