ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ, разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, влаги, света, проникающей радиации, механич. напряжений, биол. факторов (напр., при воздействии микроорганизмов) и др. В соответствии с фактором воздействия различают следующие виды Д. п.: термич., термоокислительную, фотохимич., гидролитич., радиационную и др. Обычно в полимере одновременно протекает неск. видов деструкцион-ных процессов, напр, при переработке полимера в изделие - термич., термоокислительная и механическая.
В результате деструкции уменьшается мол. м. полимера, изменяются его строение, физические и химические свойства, т. е. происходит его старение (см. Старение полимеров), и он часто становится непригодным для практического использования. Однако не всегда Д. п.-отрицательное явление. Так, этот процесс используют при механосинтезе различных блок- и привитых сополимеров (см. Ме-ханохимия полимеров), при пластикации каучуков, для получения из природных полимеров ценных низкомолекулярных веществ (напр., глюкозы) и т. д. Изучение деструкции позволяет разработать научные основы и практич. методы стабилизации полимеров. В. С. Панков.
Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»
разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, влаги, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических факторов (на... смотреть
(от лат. destructio- разрушение), общее назв. процессов, протекающих с разрывом хим. связей в макромолекулах и приводящих к уменьшению степени полимеризации или мол. массы полимера. В зависимости от места разрыва хим. связей различают деструкцию (Д.) в основной и боковых цепях полимера. Д. в основной цепи может протекать по закону случая (равновероятный разрыв хим. связи в любом месте микромолекулы) и как деполимеризация (отщепление мономерных звеньев с концов полимерной цепи). При Д. по закону случая среднечисловая мол. масса связана с числом разрывов цепи <i><n>s </n></i> соотношением: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/a891056a-9745-4352-ae13-2e9d493eb586" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №1" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №1"> <br> где <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/4f1409e7-4540-41a8-8f90-16bdfb9800b8" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №2" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №2"> и <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/ab9a838a-9b85-42b9-b125-7a8496130ae6" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №3" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №3"> - среднечисловые мол. массы соотв. исходного полимера и в момент времени t. Д. принято классифицировать по внеш. факторам (тепло, ионизирующая радиация, мех. напряжения, свет, О <sub>2</sub>, влага и др.), вызывающим ее, на термическую, радиационную, механическую и др. Часто причиной Д. п. является одновременное действие неск. факторов, напр., тепло и О <sub>2</sub> приводят к термоокислит. Д. Нередко всю сумму превращений, происходящих в полимере под действием внеш. факторов, наз. Д. Д. - одна из причин <i> старения полимеров.</i> Как правило, она является цепным процессом и включает след. осн. стадии: 1) инициирование (образование активных центров Д.); 2) продолжение, или развитие, цепи (совокупность р-ций с участием активных центров, приводящих к изменению хим. структуры и физ. св-в полимера); 3) обрыв кинетич. цепи (процессы дезактивации активных центров). Термическая Д. (под действием высоких т-р в отсутствие О <sub>2</sub> и др. факторов) в зависимости от типа полимера происходит с заметной скоростью выше 230-430 °С.Процесс в большинстве случаев протекает по радикально-цепному механизму. Осн. стадии его можно рассмотреть на примере полиэтилена. Инициирование (самая медленная стадия) осуществляется в результате термич. распада макромолекулы с образованием макрорадикалов: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/5b01f270-e6d0-41ab-8780-b657cee66fe1" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №4" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №4"> <br> Развитие цепи включает изомеризацию радикалов (ур-ние 1), отщепление молекул мономера (2) или высших олефинов (3), передачу цепи на соседние макромолекулы (р-ция <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/7b9b2394-3458-4c96-9cfa-6020b8157344" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №5" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №5"> + R'H : RH + <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/2ba11ce8-b895-42c1-891e-8860be7ee618" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №6" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №6">) и разрыв макромолекулы (4): <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/2d31a245-288a-45a1-98f3-5248adbbe611" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №7" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №7"> <br> Обрыв цепи происходит при взаимод. двух радикалов: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/12ad9ab4-21f4-439c-93ea-c611b9b9d132" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №8" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №8"> <br> В зависимости от соотношения скоростей отдельных стадий при термич. Д. образуются разл. кол-ва мономера и продуктов с меньшей мол. массой, чем у исходного полимера, а при глубокой Д. - нередко кокс. Пример сложного процесса, включающего радикальные, ионные и молекулярные р-ции - термодеструкция ПВХ. Фотохимическая Д. (фотолиз) вызывается светом, поглощаемым хромофорными группами полимера, продуктами термич. или термоокислит. его превращения и (или) примесями. При фотолизе, помимо разрыва хим. связей, происходят сшивание, образование двойных связей и своб. радикалов. Процесс характеризуют квантовым выходом разрывов цепи (числом разрывов на поглощенный квант света), к-рый для разных полимеров лежит в пределах 10<sup>-</sup><sup>4</sup>-10<sup>-</sup><sup>1</sup>. Радиационная Д. вызывается жесткой ионизирующей радиацией (a-, b- и g-излучением), ускоренными электронами и ионами. Осн. процесс - отщепление водорода и небольших боковых групп, напр. СН <sub>3</sub>, С <sub>2</sub> Н <sub>5</sub>. Из-за высокой концентрации своб. радикалов в относительно небольших участках в-ва эта Д. сопровождается сшиванием макромолекул, в большинстве случаев преобладающим над самой Д. Механическая Д. (механохим.) протекает при действии на твердые полимеры постоянных (статич.) и переменных мех. нагрузок или при перемешивании расплавов и р-ров полимеров. Первая стадия этой Д. - разрыв полимерной цепи под действием напряжений: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/7783d736-31a3-4927-b4d7-fd7783a9794e" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №9" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №9"> <br> Далее в полимере могут протекать те же процессы, что и при термич. Д. См. также <i>Механохимия.</i> Действие на полимеры хим. в-в приводит к окислительной (О <sub>2</sub>) или химической (О <sub>3</sub>, вода, к-ты, щелочи, Сl<sub>2</sub> и т. п.) Д. Последнюю подразделяют на озонную, гидролитич. и др. Окислительная (или термоокислительная) Д. -многостадийная цепная р-ция. Осн. стадии: 1. Инициирование (зарождение цепи): <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/74f3c15d-0c00-49d3-9421-30b89097e44e" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №10" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №10"> (где RH - мономерное звено полимера, напр. ~ СН <sub>2</sub> ЧСН <sub>2</sub> ~). 2. Развитие цепи: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/2fe58f07-af7d-4e68-8fee-acbb30b5d6cb" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №11" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №11"> <br> В ряде случаев при т-рах выше 200 °С процесс осложняется распадом пероксильного радикала RO*<sub>2</sub>, напр.: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/000337b0-b7fc-456d-9ec4-99e0f691d260" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №12" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №12"> <br> а при умеренных т-рах - вторичными р-циями, напр.: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/0ddaf22b-1d05-4055-a318-577ae2fe05e5" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №13" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №13"> <br> 3. Разветвление цепи протекает в результате распада гидропероксидных групп - ООН, напр.: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/e9f39400-1fe7-4152-9e46-9f1bee589c64" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №14" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №14"> <br> (где s - выход своб. радикалов). Параллельно образуются разл. низко- и высокомол. продукты. Радикалы РО* могут распадаться по схеме: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/b181c7ba-0176-456a-80ec-3ef8810031a2" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №15" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №15"> <br> Др. механизм разветвления цепи - окисление альдегидных групп: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/5c543acf-48a6-404c-b152-a1a1fba5fa5e" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №16" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №16"> <br> 4. Обрыв цепи происходит в результате рекомбинации и диспропорционирования радикалов, гл. обр. пероксильных (<img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/b465fb57-36ef-48f7-b400-5852b4e90694" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №17" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №17"> : ROOR + О <sub>2</sub>). При распаде пероксидов ROOR часть радикалов регенерируется. Большую роль в обрыве цепи играют низкомол. радикалы (НО*<sub>2</sub>, <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/504b779c-affd-49ad-890d-846c5bb66576" alt="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №18" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ фото №18"> и др.). Скорость термоокислит. Д., как правило, значительно выше, чем термической. При одновременном действии света и О <sub>2</sub> происходит фотоокислительная Д., при к-рой зарождение и разветвление цепи являются фотохим. процессами Разветвление цепи может протекать вследствие фотолиза гидро-пероксидов и образования новых хромофорных групп (напр., кетонных, кетоимидных). Озонная Д. сопровождается окислит. процессами. Вследствие высокой реакц. способности О <sub>3</sub> протекает в поверхностных слоях полимера, в к-рых происходят глубокие превращения, приводящие к растрескиванию. См. также <i>Озонирование.</i> Гидролитическая Д. (одновременное действие воды и к-т или щелочей) в обычных условиях также протекает в поверхностных слоях и ограничивается диффузией воды, к-т или щелочей. Биологическая Д. вызывается ферментами, выделяемыми микроорганизмами, организмами высших растений и животных. Особое значение имеет Д. в тканях человека. В большинстве практически важных случаев Д. - вредный процесс, приводящий к изменению св-в полимеров и даже к разрушению изделий из них. Для борьбы с Д. разработаны разнообразные методы <i> стабилизации полимеров.</i> В ряде случаев стойкость к Д. - осн. фактор, определяющий возможность использования полимера в конкретных условиях эксплуатации; это ставит задачу прогнозирования стабильности полимеров или материалов на его основе. Однако в нек-рых случаях Д. может иметь положит. значение. Так, контролируемой Д. получают нек-рые полимеры, напр., поливиниловый спирт - щелочным гидролизом поливинилацетата. Для регулирования технол. св-в каучуки подвергают пластикации (многократной деформации на вальцах в присут. воздуха), в процессе к-рой происходит механоокислит. Д. Поверхностный гидролиз используют для придания шероховатости изделиям из полиэфиров и эфиров целлюлозы и снижения их электризуемости. Гидролитич. Д. целлюлозы и крахмала получают сахара. Для повышения адгезии изделий из полиолефинов к клеям и металлам проводят поверхностное окисление их с помощью сильных окислителей или электрич. разряда. Д. применяют также для установления хим. строения полимеров. <i> Лит</i>.: Р э н б и Б., Рабек Я., Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров, пер. с англ., М., 1978; Эмануэль Н. М., "Успехи химии", 1979, т. 48, № 12, с. 2113-61; Шляпинтох В. Я., Фотохимические превращения и стабилизация полимеров, М., 1979; Моисеев Ю. В., Заиков Г Е., Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах, М., 1979; Эмануэль Н. М., Бучаченко А. Л., Химическаяфизика старения и стабилизации полимеров, М., 1982; Шляпников Ю. А., Кирюшкин С. Г., Марьин А. П., Антиокислительная стабилизация полимеров, М., 1986. <i> Ю. А. Шляпников.</i> <p><br></p>... смотреть
Термин деструкция полимеров Термин на английском polymer degradation Синонимы Аббревиатуры Связанные термины биодеградируемые полимеры Определе... смотреть
ДЕСТРУКЦИЯ полимеров , разрушение их молекул под действием тепла, кислорода, света, механических напряжений и др. В результате деструкции (происходит при хранении, переработке и эксплуатации) изменяются многие свойства полимеров и часто они становятся непригодными для практического использования. Эффективный способ защиты - стабилизация (см. Стабилизаторы полимеров).... смотреть
ДЕСТРУКЦИЯ полимеров, разрушение их молекул под действием тепла, кислорода, света, механических напряжений и др. В результате деструкции (происходит при хранении, переработке и эксплуатации) изменяются многие свойства полимеров и часто они становятся непригодными для практического использования. Эффективный способ защиты - стабилизация (см. Стабилизаторы полимеров).... смотреть
polymer destruction, polymer degradation