Факторы, влияющие на термостойкость полимеров

Необходимо различать два понятия: термостойкость и горючесть полимеров. Как правило, чем больше термостойкость, тем меньше горючесть, но существуют полимеры с гетероатомами (например, с азотом, галогенами), у которых термостойкость невысока, но и горючесть тоже невысока за счет выделяющихся газообразных продуктов, которые являются ингибиторами горения (N₂, HCl и т.п.).

Термостойкость полимеров можно условно оценивать по температуре, при которой наблюдается период полураспада полимера (температура интенсивного разложения) – t_{разлож.}

По соотношению термостойкости и горючести полимеры можно разделить на следующие группы.

I. Факторы, определяющие повышенную термостойкость и пониженную горючесть полимеров.

Î термостойкость

Ð горючесть

1. Наличие сшитых и пространственных структур

(– СН – СН2 –)n ½ С // \ HС СH ç çç HС СH \\ / СH     поливинилбензол	– СН – СН2 – ½ С // \ HС СH ç çç HС СH \\ / С ½ – СН – СН2 –   полидивинилбензол
tразлож = 364^0С	tразлож = 399^0С

2. Ароматическое кольцо в главной цепи полимера

½

СН₂

½

С

// \

HС СH

ç çç t_разлож = 430⁰С

HС СH

\\ /

С

½

3. Большая величина средней относительной молекулярной массы полимера

СН3 ½ – СН2 – С – ½ С = О ½ О – СН3 полиметилметакрилат

М = 1,5 × 10^5 tразлож = 283^0С   М = 5 × 10^6 tразлож = 328^0С

4. Сопряженные системы в главной цепи

[– С º С –]_n карбин t_разлож = 2300⁰С

Полимеры с подобной структурой относятся к жаростойким полимерам.

II. Факторы, определяющие пониженную термостойкость и повышенную горючесть полимеров.

Ð термостойкость

Î горючесть

1. Наличие кратных связей в цепи полимера

(– СН2 – СН –)n ½ СН3 полипропилен	(– СН2 – С = СН – СН2 –)n ½ СН3 полиизопрен
tразлож = 387^0С	tразлож = 323^0С

2. Наличие атомов кислорода в главной цепи

(– СН2 – СН2 –)n   полиэтилен	(– СН2 – СН2 – О –)n   полиэтиленоксид
tразлож = 406^0С	tразлож = 345^0С

3. Наличие разветвлений в боковых цепях

(– СН2 – СН2 –)n   полиэтилен	(– СН2 – СН –)n ½ СН3 полипропилен
tразлож = 406^0С	tразлож = 387^0С

III. Факторы, определяющие пониженную термостойкость и пониженную горючесть полимеров.

Ð термостойкость

Ð горючесть

Наличие в структуре негорючих атомов галогенов, причем

F < Cl << Br < I.

(– СН₂ – СН –)_n

½

Сl

поливинилхлорид t_разлож = 250⁰С

Дата добавления: 2015-08-10