химическая технология - 12.6. Создание полимерных материалов с регулируемым сроком эксплуатации - 139 - читать

Общая химическая технология полимеров(Страница: 139)

Страница: 
139

химическая технология читать 12.6. Создание полимерных материалов с регулируемым сроком эксплуатации 139

Отходы полимерных материалов медленно разлагаются в естественных условиях. Особую опасность представляют тара разового пользования, пленка и упаковочные материалы. Единственным эффективным путем снижения срока службы полимерных материалов является разработка и выпуск в промышленном масштабе фото- или биоразлагаемых полимеров, которые под действием света, тепла, воздуха и микроорганизмов, содержащихся в почве, разлагаются до низкомолекулярных веществ и ассимилируются в почве, включаясь таким образом в замкнутый биологический цикл.

Известны три типа разлагаемых полимерных материалов, именно:

  • фоторазлагаемые;

  • биоразлагаемые;

  • водорастворимые.

Все они обладают достаточной стабильностью в обычных условиях эксплуатации и легко подвергаются разложению. Для придания полимерным материалам способности разрушаться под действием света используют специальные добавки или вводят в состав композиции светочувствительной группы. Для того чтобы такие полимерные материалы нашли практическое применение, они должны удовлетворять следующим требованиям:

  • в результате модификации не должны существенно изменяться эксплуатационные характеристики полимера;

  • добавки, вводимые в полимер, не должны быть токсичными;

  • полимеры должны перерабатываться обычными методами, не подвергаясь при этом разложению;

  • необходимо, чтобы изделия, полученные из таких полимеров могли храниться и эксплуатироваться длительное время в условиях отсутствия прямого проникновения УФ-лучей;

  • время до разрушения полимера должно быть известно и варьироваться в широких пределах;

  • продукты разложения полимеров не должны быть токсичными.

Возможность создания фоторазрушаемых полимеров обусловливается тем, что энергия диссоциации связи С-С большинства полимеров составляет 350 кДж/моль, в то время как энергия естественных УФ-лучей находится в пределах 400…600 кДж/моль. Эта энергия будет направлена на разрушение полимера в том случае, если:

  • полимер поглощает свет с длиной волны 400…1000 нм;

  • поглощенная энергия передается другим молекулам.

Под действием УФ-облучения в искусственных или естественных условиях фоторазрушаемые полимеры растрескиваются, затем покрываются непрерывной сетью трещин и, наконец, рассыпаются на куски различных размеров, в дальнейшем превращающиеся в порошок.

Металлоорганические соединения представляют собой обширный класс добавок, позволяющих получать фоторазрушаемые полимеры. Они дают возможность регулировать срок службы полимеров в широком интервале. Они способствуют деструкции полимеров и после. К таким добавкам относятся соли металлов переменной валентности и комплексные соединения на их основе. Это сложные эфиры тиодипропионовой кислоты, эфиры фосфорной кислоты и др.

Известны полимеры, разлагающиеся под влиянием микроорганизмов. В этом случае в полимер вводили вещества, которые сами легко разрушаются и усваиваются микроорганизмами. Практическое значение нашли привитые сополимеры крахмала и метилакрилата, пленки из которых используются в сельском хозяйстве для мульчирования почвы. Очень хорошо усваиваются микроорганизмами неразветвленные парафиновые углеводороды. К биоразлагаемым добавкам относятся карбоксилцеллюлоза, лактоза, казеин, дрожжи, мочевина и другие.

  • 139

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,062
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,683
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,216