Стабилизаторами называют вещества, используемые в качестве компонентов полимерных композиций для повышения устойчивос­ти к действию различныхфакторов (тепла, радиации — кислорода, озо­на, многократного нагружения и пр ) в условиях производства, хра­нения и эксплуатации тары Они делятся на антиоксиданты. анти — озонанты, антирады и светостабилизаторы

Ан гиоксилантами и ант иозонантами называют вещества, повы­шающие устойчивость полимеров соответственно к действию кис­
лорода и атмосферного озона. Вещества, повышающие стойкость полимерных композиций к воздействию и< >низационпых излучений, называют антирадами. Скорость старения полимерного материала под действием солнечного света существенно снижается при введе­нии светостабилизатора. Отечественная и зарубежная промышлен­ность производят такие крупнотоннажные полимеры, которые не­возможно перерабатывать без предварительной стабилизации Наи­более типичным примером может служить полипропилен. Наличие третичного атома углерода в макромолекуле полипропилена делает его столь нестойким к дейст вию света и тепла в воздушной атмосфе­ре, что переработка и эксплуатация эт< >го полиолефина практически невозможны без предварительной стабилизации.

Основная причина старения полимерных материалов состоит в их окислении молекулярным кислородом. Как большинство хими­ческих реакции, окисление полимера < ильно ускоряется при повы­шении температуры в процессе переработки, при увеличении пар­циального давления кислорода, при воздействии видимого и особен­но ультрафиолетового света. Старение обычно проявляется в дест­рукции или структурообразовании. Деструкпия сопровождается уменьшением молекулярной массы полимера, что позволяет количе­ственно оценивать этот процесс. На рис. 1.19 показано изменение

Молекулярной массы поликарбоната при 250 СС в лабораторном при-

М 10-з

Боре и в рабочем цилиндре литьевой машины. Из этих данных видно, что в литьевой машине молекулярная масса полимера уменьшается быстрее, чем в лабораторном приборе. Это объясняется тем, что в цилиндре литьевой машины помимо термоокиолительнои деструк­ции материал подвергается механодеструк ции

Термическая деструю щя п< >лимеров обычно является цепной ре­акцией. Ее можно замедлить путем добавления в композицию стаби­лизаторов На рис. 1.20 показано изменение относительной вязкости (молек у ля рной массы) полиформальдегида в цилиндре лит ьевой ма­шины в присутствии и в отсутствие аш иоксиданта фенил-р-нафти — ламина (торговоеназвание — неозон Д),

1,7

1,5

2,4

0 20 40 GO T, мин

Рис. 1.20 Изменение относительной вязкости полиформальдегида в зависимости от времени выдержки в цилиндре литьевой Машины при 226 вС в присутствии {1) и в отсутствие (2) антиоксиданта

Термоокислительная деструкция полимеров в большинстве слу­чаев протекает с заметной скоростью уже при 140— 170f С. При окис­лении полимера < >бразуются неустойчивые высоком< >лекулярные шд- ропероксиды которые распадаются на радикалы, инициирующие дальнеишии р< >ст цепи. Кинетику поглощения к ислорода полимером оценивают по изменению давления в замкнутой системе или непос­редственно по уменьшению объема кислорода в системе при посто­янном давлении. Вначале поглощение кислорода происходит очень Медленно, а затем постепенно ускоряется (рис. 1.21) Время, в тече­ние которого поглощение кислорода очень мало, называют перио­дом индукции. С повышением температуры и давления кислорода период индукции сокращается.

О 2 4 6 8 10 т. мин Рис. 1.21 Кинетика изменения парциального

Давления кислорода Ар при окисл< — нии полипропилена при различных темпера гурах и исходных давлениях / — 150 СС и 15 МПа;

2 — 150 °С и 30 МПа; 3 — 200 °С и 30 МПа

Вследствие интенсивного протекания реакций окисления пере­рабатывать многие полимеры, в частности полипропилен, без пред­варительной стабилизации невозможно Наиболее распространен­ными антиоксидантами являются замещенные фенолы и аромати­ческие амины. Скорость расходованияантиоксиданта равна скоро­сти инициирования Пери( >д и кдукци и линейно возрастает с уъели — чением концентрации ангиоксиданта в системе (рис. 1 22г кривая 1). Концентрация антиоксиданта, выше которой наблюдается стацио­нарный режим реакции, а ниже которой реакция самоускоряется, называется критической.

Производство тары из полимерных пленок и листов

Особенности механических свойсть полимеров в высокоэластическом состоянии

Интервал температур, в котором можно наблюдать высокоэлас­тические свойства полимеров, равен разности температур (Т — Т) Для сетчатых полимеров верхним пределом эластических свойств является температура начала термического разложения Т, так как из-за межцепных химических связей полимер течь не может и при высоких температурах начинает разлагаться, деструктироваться, не переходя в текучее состояние Эластические свойства целесообразно рассмотреть на […]

Производство мягкой потребительской тары на фасовочно-упаковочных автоматах термоформовочного типа

Термоформовочные автоматы позволяют упаковывать любые виды продукции с использованием всех возможных методов ее по­дачи в отформованную часть тары. 11ижняятермоформованная часть из однослойного или многослойного полимерного материала являет­ся жесткой или полужесткой. Верхняя крышка отличается гибкос­тью, минимальной жесткостью. Она выполнена, как правило, из мно­гослойного материала, поэтому обладает хорошими барьерными свойствами, способностью к сварке ил и склеиванию, пригодна […]

Контакт но-тепловая сварка

Контактно-тепловую сварку нагретым ин< трументом осуществ­ляют с односторонним или л, вусторонним нагревом (рис. 4.41). Рис. 4.41. Схема контактно-тепловой сварки с од] юсторонним (а) и двусторонним (6) нагревом: 1 — нагретый инструмент; 2 — прокладки; 3 — свариваемые материалы; 4—холодный инструмент, мгн — температура нагретого инструмента; t2 — температура внешней поверхности изделия; Т —температура свариваемых поверхностей; […]