6 3. Диструкция полимеров.

Разрушение полимеров под действием различных факторов – деструкция. Этот процесс протекает с раз­рывом связей основной макромолекулярной цепи, что приводит к понижению молекулярной массы, часто без изменения его химического состава. Процесс деструкции зависит от природы и строения полимера. Химическая деструкция наиболее характерна для гетероцепных полимеров (цел­люлоза, крахмал, белки, полиамиды, полиэфиры и т.д.), и протекает с разрывом связи углерод – гетероатом. В результате деструкции полимеров наряду с уменьшением молекулярной массы изменяются химические и физические свойства, что делает полимер непригодным для его дальнейшего использования. Рассмотрим основные виды деструкции. Деструкция под влиянием химических реагентов. Химическая деструкция может протекать под действием воды, спиртов, кислот, щелочей, аминов, фенолов, аммиака, кислорода и т.д.. Наиболее распространенным видом химической деструкции является гидролиз. Например, под влиянием кислоты (кислотный гидролиз), из крахмала можно получить глюкозу.

Гидролитическая деструкция, катализируемая кислотами и щелочами, а также окислительная деструкция особенно нежелательны в случае применения полимеров в качестве антикоррозионных покрытий. Механическая деструкция происходит при приложении механических напряжений. При механической деструкции происходит изменение структуры и свойств полимеров, связанное с разрывом макромолекул. Такой разрыв в присутствии кислорода воздуха способствует возникновению свободных радикалов, которые инициируют цепной процесс окислительной деструкции. Окислительная деструкция характерна как для гетероцепных, так и для карбоцепных полимеров. Этот вид деструкции протекает по свободнорадикальному цепному механизму. Чаще всего полимер подвергается одновременному воздействию кислорода и теплоты. Термическая деструкция протекает при нагревании полимеров и в значительной степени зависит от их химического строения. Процесс идет по цепному радикальному механизму, сопровождается разрывом химических связей и снижением молекулярной массы полимера. Однако эта деструкция может идти и по ионному механизму. С повышением температуры скорость деструкции возрастает. Для каждого полимера существует свой порог термической устойчивости. Большинство полимеров разлагается при 260 – 300 ˚С, но существуют полимеры, устойчивые до 400 (политетрафторэтилен) – 600 ˚С.отохимическая деструкция. Изделия из полимерных материалов при эксплуатации на воздухе всегда подвергаются действию света. Это приводит к их преждевременному “старению”, связанному с разрывом полимерной цепи под действием света с длиной волны 300 – 400 нм. Активными центрами являются карбонильные и другие кислородсодержащие группы. При одновременном воздействии облучения и кислорода воздуха идут процессы фотоокисления, которые наибольшим образом воздействуют на пленочные материалы и волокна. Радиационная деструкция протекает под действием ионизирующих излучений (α-, β-, γ-). В результате разрываются химические связи с образованием низкомолекулярных продуктов и макрорадикалов, участвующих в других реакциях. Но иногда происходит улучшение качества полимера в результате образования поперечных связей (например полиэтилен – повышается термическая и химическая стойкость).Биодеструкция. Некоторые микроорганизмы поедают целлюлозу поливинилацетат, некоторые натуральные и искусственные каучуки