Влияние наполнителей и пигментов на процесс окисления полимеров

Введение……………………………………………………………………..…….3
1. Процесс окисления и стабилизации полимеров………………………...……4
1.1 Процесс окисления полимеров………………………………………….……4
1.2 Стабилизация полимеров………………………………………………..……9
2. Влияние наполнителей на процесс окисления полимеров…………...…….12
3. Влияние пигментов на процесс окисления полимеров………………….….19
Заключение…………………………………………………………………….....21
Список использованных источников……………………………………….…..23

В процессе производства изделий из полимеров, кроме полимерной матрицы, в их состав добавляют различные ингредиенты, такие как: ускорители, активаторы, пластификаторы, противостарители, стабилизаторы и прочие, в том числе наполнители, а так же органические и неорганические пигменты.
Все ингредиенты, входящие в состав полимерной композиции могут как положительно, так и отрицательно влиять на её свойства. Всё это, в главную очередь, следует учитывать в процессе разработки рецептуры для получения материала с максимально высокими заданными значениями.
Актуальность данной работы заключается в том, что наполнители, на протяжении долгого времени, применялись только для снижения стоимости материалов, а пигменты - с целью окрашивания. В процессе бурного развития полимерной промышленности, было изучено их влияние и на другие свойства... (продолжение в полной версии, для того, чтобы не плагиатили)

1.1. Процесс окисления полимеров
Полимеры, как и все органические материалы, подвержены окислению. Окисление это процесс взаимодействие полимеров с кислородом, оно представляет собой цепную реакцию, которая проходит по радикальному механизму.  Таким образом, окисление полимеров - это одна из самых распространенных химических реакций, которая является причиной старения полимеров и выхода из строя изделий из них.
Окисление ускоряется под действием ряда химических реагентов и физических факторов, в особенности тепловых воздействий. Оно уже на ранних его стадиях, приводит к деструкции полимера, ухудшению физико-механических характеристик, изменению вязкости, цвета и охрупчиванию изделий. Окисление происходит на каждой стадии существования полимерного материала: при производстве, переработке, а так же при хранении и эксплуатации изделия.
Иными словами, процесс окисления можно назвать старением или деструкцией.
...

2. Влияние наполнителей на процесс окисления полимеров
Как известно, наполнители это вещества или материалы, которые добавляют в состав полимерных композиций с целью улучшения каких-либо свойств, облегчения переработки и снижения их стоимости. Наполнители могут быть органическими и неорганическими, естественного или искусственного происхождения. Помимо твердых наполнителей, существуют так же наполнители в виде газа и жидкости.
Как правило, наполнители добавляют для повышения жесткости, упрочнения, снижения усадки, увеличение объема и прочего. К самым распространенным наполнителям относятся: технический углерод (ТУ), тальк, мел, сажа, диоксид титана, стекловолокно, а так же множество других.
Однако, помимо улучшения свойств, некоторые наполнители могут отрицательно влиять на термо- и светостойкость полимеров.
Деструкция наполненных полимеров характеризуется рядом особенностей, которые не характерны полимерам, не имеющим в своем составе наполнителей.
...

3. Влияние пигментов на процесс окисления полимеров
Для окрашивания полимерных материалов используется большая группа неорганических и органических пигментов.
Неорганические пигменты представляют собой красящие вещества, которые получают из горных пород или отдельных минералов, а так же оксиды металлов и их соли, полученные искусственным путём.
Ассортимент неорганических пигментов, которые применяются для окрашивания полимерных материалов, достаточно широк. Знание таких свойств пигмента, как термостойкость, светостойкость, диспергируемость позволяет прогнозировать его поведение в полимерной среде. Однако при выборе пигмента для окрашивания конкретного полимерного материала необходимо проверить эти свойства в композиции, а также определить его диспергируемость в этом полимере.
К неорганическим пигментам относятся оксиды, фосфаты, карбонаты и сульфиды металлов (охра, сурик, кобальтовая синь, различные белила и др.).
...

Заключение
Стабильность полимеров и композиционных материалов к окислительному старению, является одной из важнейших характеристик, которую необходимо учитывать при выборе области их применения.
Понимание механизма и закономерностей деструкции предоставляет возможность подобрать к полимерной композиции стабилизаторы, которые будут замедлять нежелательные изменения их свойств, происходящие в результате деструкции, и тем самым расширяя границы их эксплуатации.
Стабилизация полимеров от окислительной деструкции основана на подавлении реакционных центров, образующихся на начальных стадиях реакции полимера с кислородом, замедлении или полном прекращении дальнейшего развития процесса окислительной деструкции.
Как уже установлено, влияние повышенной температуры и кислорода, содержащегося в воздухе, вызывают необратимые изменения, такие как резкое падение физико-механических свойств, а так же выделение низкомолекулярных продуктов, которые могут быть токсичны, или даже пожароопасны.
...