Математика | ||||
Эмануэль Н. М., Бучаченко А. Л. Химическая физика старения и стабилизации полимеров. М.: Наука, 1982. 360 с. В монографии с позиций химической физики рассмотрены проблемы старения п стабилизации полимеров. Обобщены данные по кинетике и механизму процессов старения, обсуждаются химические и структурно-физические принципы стабилизации твердых полимеров, расплавов и растворов, рассмотрены теория п методы прогнозирования сроков службы полимерных материалов. Книга предназначена для научных работников п инженеров — специалистов в области химии, физики, переработки и применения полимерных материалов. Табл. 41. Ил. 128. Библиогр. 464 назв. | ||||
ПРЕДИСЛОВИЕ Традиционная задача в области стабилизации полимеров состоит в том, чтобы как можно дольше сохранить свойства полимера и продлить срок службы полимерных изделий. Научно-технический прогресс конкретизировал эту задачу, поставив вопросы прогнозирования срока службы полимеров и полимерных изделий в различных режимах и условиях эксплуатации, стабилизации полимеров на определенный, заданный срок и, наконец, долговременной стабилизащш при жестких режимах эксплуатации. Научно обоснованные ответы на эти вопросы имеют большое практическое значение. Диапазон технических требований к стабильности и, следовательно, к стабилизации полимеров весьма широк. Например, полимерные нити, использующиеся в хирургии, служат лишь определенный, заданный срок, по истечении которого они должны самопроизвольно разрушаться. Напротив, полимерные антикоррозионные покрытия магистральных нефте- и. газопроводов должны сохранять свои свойства и выполнять свои функции как можно .дольше. Продление срока службы полимерных материалов и изделий и повышение их эксплуатационного резерва — важная народнохозяйственная задача, решать которую следует лишь на научной ^основе. Проблема старения и стабилизации полимеров составляет крупный раздел полимерного материаловедения — науки о создании полимерных материалов, сохранении и регулировании их физи-'ческих свойств. Химические процессы изменяют структуру и физические свойства полимеров; в свою очередь структурно-физические свойства полимера сильно влияют на направление и скорость его химических превращений. Таким образом химико-физический подход к проблемам полимерного материаловедения наилучшим образом соответствует специфике этой области естество-•знания. Это обстоятельство определяет и принцип построения книги. 'Сначала обсуждены структурно-морфологические свойства полимеров и морфологические особенности физико-химических про-'Цессов в полимерах (гл. I), а затем природа и свойства активных Химических частиц (атомов, радикалов, ионов, активных молекул), Участвующих в процессах старения и стабилизации (гл. П). ОГЛАВЛЕНР1Ё Предисловие.......................... 3 Глава I. Структурно-морфологические свойства полимеров..... 5 Морфология аморфных полимеров................ 5 Морфология н рост полимерных монокристаллов.......... 6 Надмолекулярная организация кристаллических полимеров..... 12 Морфологические особенности физико-химических процессов в полимерах ............................... 15 Литература........................... 19 Глава П. Активные центры в процессах старения и стабилизации полимеров ............................. 21 Электронный парамагнитный резонанс в полимерах........ 22 Спектры ЭПР, структура и конформация макрорадпкалов...... 34 Молекулярные движения макрорадикалов, парамагнитные зонды и спиновые метки......................... 43 Радикальные пары в полимерах................. 44 Нпзкомолекулярныо радикалы в полимерах............ 47 Молекулярные и ионные активные центры в полимерах....... 48 Литература........................... 50 Глава III. Элементарные химические процессы в полимерах .... 53 Полихроматическая кинетика химических процессов........ 54 Признаки и общие свойства полихроматической кинетики .... 55 Теория полихроматической кинетики.............. 56 Примеры анализа полихроматической кинетики ......... 63 Полихроматизм в мпкродпффузнонном режиме........... 68 Радикальные пары...................... 68 Диффузия и присоединение кислорода к макрорадикалам..... 70 Полихроматизм в кинетическом режиме.............. 74 Реакции замещения макрорадпкалов.............: 74 Распад макрорадикалов.................... 81 Реакции низкомолекулярных радикалов............ 86 Миграция активных центров................... 89 Кинетические закономерности рекомбинации макрорадикалов . . 89 Физическая диффузия как механизм миграции валентности ... 95 Химическая эстафета..................... 97 Эстафетно-диффузпонный механизм миграции валентности .... 101 Миграция валентности с участием низкомолекулярных веществ . . 103 Количественные характеристики кинетики миграции ...... 109 Механизмы и условия усреднения кинетической неэквивалентности . . 111 Литература ...........:.............. 115 Глава IV. Теория радикальных реакций в полимерах........ 118 Реакционная способность молекул н радикалов.......... 118 Уровни рассмотрения теории реакционной способности...... 119 Эмпирический уровень................... 119 Полуэмпиричесшш уровень................. 123 Неэмпирпческпй уровень.................. 127 Активация радикальных реакций............... 130 Химическая кинетика и молекулярная физика полимеров...... 131 Связь химической и физической кинетики............ 132 Структурно-физические и кинетические следствия........ 133 Физические механизмы влияния молекулярной физики полимеров на кинетику и реакционную способность............... 138 Квантовые эффекты в радикальных реакциях........... 145 Химическая кинетика, молекулярная физика и стабилизация полимеров .............................. 147 Литература........................... 148 Глава V. Теория окислительных процессов в полимерах...... 150 Структурно-физические и морфологические особенности окисления полимеров ............................ 150 Инициирование окислительных процессов в полимерах....... 157 Кинетика и механизм инициированного окисления полимеров .... 167 Кинетика и механизм автоокисления полимеров.......... 174 Вырожденное разветвление кинетических цепей в полимерах .... 182 Распад гидроперекиси..................... 182 Вероятность вырожденного разветвления............ 185 Выход гидроперекиси при окислении.............. 190 Диффузионное окисление полимеров............... 195 Молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение и термо- окислительное старение полимеров................ 199 Литература........................... 206 Глава VI. Теория и принципы стабилизации полимеров...... 209 Распределение низкомолекулярных веществ в полимерах...... 209 Динамика низкомолекулярных веществ в полимерах........ 214 Вращательная диффузия ................... 215 Трансляционная диффузия.................. 225 Критические явления в реакциях полимеров............ 229 Цепное вырожденно-разветвленное окисление.......... 229 Автокаталитпческие процессы................. 236 Ингнбирование окислительной деструкции полимеров....... 239 Ингибированное окисление полимеров с неоднородным распределением ингибитора.......................... . 245 Химические принципы стабилизации полимеров.......... 252 Обрыв кинетических цепей.................. 252 Подавление вырожденного разветвления............ 258 Непрерывная генерация ингибитора.............. 259 Регенерация ингибитора ................... 260 Модификация макромолекул п высокомолекулярные ингибиторы . . 264 Кратковременная стабилизация................ 266 Структурно-физические принципы стабилизации полимеров..... 266 Ориентационная деформация ................. 267 Структура и релаксационные свойства ориентацпонно-деформи- рованных полимеров.................... 268 Термоокислительная стабильность орпентационно-деформирован- ных полимеров ...................... 270 Сохранение прочности ориентационно-деформированных полимеров............................ 276 Регулирование надмолекулярной структуры.......... 278 Синергизм при стабилизации полимеров. Определение синергиче- ского эффекта. Принципы и механизмы синергизма......... 280 Регенерация ингибиторов................... 283 Генерация ингибиторов .................... 286 Обрыв кинетических цепей п подавление вырожденного разветвления 287 Обрыв цепей на алкильных и перекисных радикалах...... 291 Синергизм в системе ингибитор—фотостабилизатор....... 293 Термо- и механодеструкция и стабилизация полимеров....... 296 Литература .......................... 304 Глава VII. Окислительная деструкция и стабилизация полимеров в растворе ........................... 309 Структура и динамика макромолекул в растворе.......... 309 Изолированные макромолекулы................. 310 Взаимодействие макромолекул ................ 312 Методы исследования динамики макромолекулярных клубков . . 316 Кинетика окисления полимеров в растворе............ 320 Кинетические режимы окисления............... 320 Реакционная способность макромолекул и макрорадикалов . . . 324 Литература........................... 325 Глава VIII. Принципы и методы прогнозирования срока службы полимерного материала........................ 327 Содержание п формулировка проблемы.............. 327 Эмпирическое прогнозирование ................. 330 Полуэмпприческое прогнозирование ............... 334 Прогнозирование с учетом переменных условий эксплуатации . . 337 Комбинированный метод прогнозирования '........... 341 Неэмпирическое прогнозирование................. 346 Литература........................... 349 Заключение. Проблемы стабилизации полимеров.......... 351 Цена: 150руб. |
||||