Стареенето на полимерите се дължи най-вече на окислителна деструкция. Тя протича по верижно-радикалов механизъм и има три стадия: иницииране, развитие и прекъсване. Започва с откъсване на подвижен водороден атом от полимерната верига.
Защо полимерите стареят?
Една от основните причини за стареенето на полимерите е окислителната деструкция. Окислението протича главно по верижно-радикалов механизъм, за който са характерни три стадия: иницииране, развитие и прекъсване.
Иницииране
Най-често верижният процес започва с откъсване на подвижен водороден атом от полимерната верига. Така се образуват радикали. С PH означаваме макромолекула, която съдържа подвижен водород:
PH + O₂ → P• + HOO•2 PH + O₂ → P• + H₂O₂В началния стадий радикали могат да се образуват и под действие на светлина, на механични процеси и на висока енергия.
Развитие на веригата
Радикалите лесно реагират с молекулен кислород, затова окислителните процеси увеличават скоростта си. Развитието може да бъде нормално:
P• + O₂ → POO•POO• + PH → POOH + P•Възможно е и изродено разклонение на веригата:
2 POOH → POO• + PO• + H₂OPOOH → PO• + OH•POOH + PH → PO• + P• + H₂OПрекъсване на веригата
Реакционната верига се прекъсва, когато радикалите се свържат помежду си:
2 P• → P–P2 POO• → POOP + O₂POO• + P• → POOPКъде най-често се появяват радикали?
Най-слабо свързани са водородните атоми при третичен въглероден атом, както и тези при метиленови групи в алфа положение спрямо двойна връзка. Именно там най-често се образуват радикали. Повече за тези вещества има в статията Полимери.
- Стареенето на полимерите се дължи главно на окислението им.
- Окислението е верижно-радикално и минава през иницииране, развитие и прекъсване.
- Радикалите се образуват най-лесно при слабо свързани водородни атоми.
Често задавани въпроси
Защо полимерите остаряват?
Основна причина е окислителната деструкция, при която кислородът реагира с макромолекулите по верижно-радикалов механизъм.
Кои са стадиите на верижното окисление?
Иницииране, развитие и прекъсване на веригата.
Какво може да започне окислението?
Светлина, механични процеси и висока енергия могат да откъснат водороден атом от веригата и да образуват радикали.