Drukuj

Wpływ warunków eksploatacji na wyroby z tworzyw poliolefinowych

Fotodestrukcja
Procesy starzeniowe są spowodowane przede wszystkim promieniowaniem ultrafioletowym, ponieważ energia fotonów światła widzialnego i promieniowania o wysokich długościach fali jest zbyt niska do rozerwania molekuły polimeru. W zależności od budowy chemicznej polimer jest wrażliwy na promieniowanie o określonej długości fali, które powoduje jego destrukcję fotochemiczną. Na przykład polipropylen jest wrażliwy na promieniowanie o długości fali 370 nm.

Procesy termodestrukcji i fotodestrukcji polimerów są złożone i wielokrotnie przebiega równocześnie degradacja łańcucha polimeru i reakcja utleniania, a nawet sieciowania. Procesy fotochemiczne zachodzące w polimerach są złożone i mogą przebiegać w różnych kierunkach w zależności od rodzaju atmosfery. W próżni oraz w atmosferze azotu zachodzą reakcje redukcji łańcucha lub reakcje sieciowania. Natomiast w atmosferze zawierającej tlen zachodzą reakcje utleniania (głównie w warstwie powierzchniowej wyrobu), objawiające się tworzeniem grup karbonylowych oraz w niewielkim stopniu procesy sieciowania. Inicjatorami reakcji fotochemicznych mogą być hydronadtlenki, grupy karbonylowe, wolne rodniki oraz pozostałości katalizatora

Wpływ warunków eksploatacji na wyroby z tworzyw poliolefinowych


Podobnie przebiegają procesy termooksydacyjne. Podstawowa różnica pomiędzy destrukcją termooksydacyjną i fotodegradacją występuje w etapie początkowym, a mianowicie reakcję fotodegradacji inicjują fotony promieniowania, a termooksydacja jest wynikiem oddziaływania tlenu w podwyższonej temperaturze.

W zależności od rodzaju polimerów w wyniku procesów foto- i termodestrukcji powstają różne produkty rozkładu i różne są objawy zmian zachodzących w wyrobach w wyniku starzenia.

W wyrobach z polietylenu małej gęstości obniża się wartość wydłużenia względnego przy rozciąganiu, a dla polietylenu dużej gęstości takim parametrem jest wytrzymałość na rozciąganie udarowe, w wyrobach z polipropylenu najszybciej zmienia się udarność (wyroby pękają w wyniku uderzenia). W wyrobach z poli(chlorku winylu) w wyniku starzenia następuje odszczepienie chlorowodoru i wyroby stają się bardziej kruche i stopniowo żółkną. W wyniku zmian starzeniowych zażółceniu ulegają również inne tworzywa (np. tworzywa styrenowe, poliacetale, PMMA).

Palność poliolefin
Wszystkie poliolefiny są materiałami łatwopalnymi. Spalanie poliolefin, a szczególnie poliolefin modyfikowanych zawierających przeciwutleniacze, środki antyblockingowe, środki smarne, pigmenty, itp. jest procesem złożonym, którego przebieg zależy od wielu czynników, min. składu, budowy chemicznej, podatności do polimeryzacji i destrukcji, rodzaju, stężenia produktów rozkładu, przewodności cieplnej, ciepła właściwego, energii kohezji, właściwości reologicznych, Zewnętrznym efektem spalania jest płomień. Ulegają w nim spaleniu lotne produkty rozkładu polimeru, powstające w strefie pirolizy.