Разрушение полимеров под воздействием внешней среды

Введение
Особенности строения и свойств полимеров
Влияние агрессивных сред на механические свойства полимеров
Виды разрушения полимерных материалов
Влияние различных факторов на процесс разрушения полимерных материалов
Заключение
Список используемой литературы

1 Особенности строения и свойств полимеров

Полимеры - это высокомолекулярные вещества, молекулы которых состоят из повторяющихся структурных элементов - звеньев, соединенных в цепочки химическими связями, в количестве, достаточном для возникновения специфических свойств. К специфическим свойствам следует отнести следующие способности: способность к значительным механическим обратимым высокоэластическим деформациям; к образованию анизотропных структур; к образованию высоковязких растворов при взаимодействии с растворителем; к резкому изменению свойств при добавлении ничтожных добавок низкомолекулярных веществ.
Приведенные физико-химические особенности можно объяснить исходя из представления о строении полимеров. Говоря о строении следует подразумевать элементный состав вещества, порядок связи атомов, природу связей, наличие межмолекулярных взаимодействий. Характерным для полимеров является наличие длинных цепных молекул с резким различием характера связей вдоль цепи и между цепями.
...

2 Влияние агрессивных сред на механические свойства полимеров

Влияние агрессивных сред на механические свойства полимеров обусловлено тем, что многие вещества, в частности кислоты и щелочи, вызывают протекание в полимерах химических процессов. Влияние среды может быть значительным даже тогда, когда она является химически нейтральной. Проникновение воды в микропустоты, имеющиеся в полимере, вызывает изменение деформационных и прочностных свойств, причем действие воды может быть как пластифицирующим, так и расклинивающий (эффект Ребиндера). Действие среды на поверхность обычно сказывается главным образом на прочностных характеристиках.
Влияние ионизирующих излучений на механические свойства полимеров
Действие различных ионизирующих излучений при больших дозах приводит к уменьшению прочности, в несколько меньшей степени влияя на деформационные свойства.
...

3 Виды разрушения полимерных материалов

Виды разрушения полимерных материалов могут быть различными в зависимости от способов их получения и условий эксплуатации. Для полимерных покрытий характерны потеря блеска (начальная стадия разрушения), меление, структурные дефекты, растрескивание и отслаивание; для эластомерных систем, формирующихся на гибких подложках (тканях, волокнистых основах), - коробление, закручивание и растрескивание. Зависимость величины износа от продолжительности работы. Механизм разрушения полимерных материалов отличается от коррозии металлов и изучен недостаточно.
Трудность заключается в том, что коррозионный износ таких материалов начинается не только с поверхности раздела фаз, как у металлов: полимер набухает и быстро растворяется. Эти процессы за счет диффузии распространяются вглубь полимерного материала. Степень разрушения полимерных материалов определяется увеличением первоначальной массы и объема материала.
...

4 Влияние различных факторов на процесс разрушения полимерных материалов
Влияние различных факторов на процесс разрушения полимерных материалов, хотя и было изучено в многочисленных работах , остается до настоящего времени нерешенной задачей. Здесь же рассмотрим лишь роль, которую играют поперечные химические связи в процессе разрушения полимеров в высокоэластическом состоянии. Важным фактором, определяющим направление разрушения полимерных материалов при измельчении и размоле, являются особенности их микро - и макроструктуры, которые обусловливают анизотропию механических свойств.
Механическое напряжение не является первопричиной разрушения полимерных материалов. Оно лишь снижает активационный барьер, облегчая разрыв макромолекул.
...

Заключение

В современном мире все больший вес набирают именно инновационные науки, в частности нанотехнологии. Во всем мире предпочтение отдается именно им. На их развитие тратятся миллиарды долларов. Это же характерно и для тенденций развития науки о полимерах. Новые открытия в области высокомолекулярных соединений находят огромное применение в различных областях науки и техники, в частности в медицине, оборонной промышленности, биотехнологии и др.
Россия, в силу застойности развития науки в последние несколько лет, отстает от Европы и США в этом направлении, однако уже сейчас российская наука может представить миру свои последние достижения в этих отраслях, причем некоторые новинки вызывают серьезный научный интерес Запада.
В настоящее время накоплен большой материал по механизму старения полимеров, разработаны эффективные меры комплексной защиты их от всех видов разрушения.
...