Kiirgusalgatuslikud reaktsioonid võib kategooriliselt liigitada kahte tüüpi: (1) ristsidumine ja lõhenemine ning (2) pookimine ja kõvenemine.
Ristsidumine on polümeeri ahelate molekulidevahelise sideme moodustumine.Ristsidumise aste on võrdeline kiirgusdoosiga.See ei nõua küllastumata või muid reageerivamaid rühmitusi.Mõnede eranditega (nagu aromaatseid aineid sisaldavate polümeeride puhul) see keemilise struktuuriga oluliselt ei erine.See ei varieeru oluliselt sõltuvalt temperatuurist.Kuigi kiirgusega ristsidumise mehhanismi on uuritud alates selle esmasest avastamisest, pole selle täpse olemuse osas siiani laialdast kokkulepet.Ristsidumise mehhanism varieerub üldiselt sõltuvalt asjaomastest polümeeridest.Üldtunnustatud mehhanism hõlmab ühe polümeeri ahela C-H sideme lõhustamist vesinikuaatomi moodustamiseks, millele järgneb teise vesinikuaatomi eemaldamine naaberahelast molekulaarse vesiniku tootmiseks.Seejärel ühinevad kaks külgnevat polümeerset radikaali, moodustades ristsideme. Ristsidumise üldine mõju seisneb selles, et polümeeri molekulmass suureneb pidevalt koos kiirgusdoosiga, mis viib hargnenud ahelateni, kuni lõpuks moodustub iga polümeeri ahela ühendamisel kolmemõõtmeline polümeeri võrgustik. teisele ketile.
Seevastu lõhenemine on ristsidumise vastupidine protsess, mille käigus C-C sidemed purunevad.Ristsidumine suurendab keskmist molekulmassi, viimane protsess aga vähendab seda.Kui kiirguse energia on kõrge, toimub ahela katkemine C-C sideme lõhustumise kaudu.Aereeritud lahuse keskkonnas toimub mehaaniline lõikamisviis aga kaudsel teel.Polümeersed vabad radikaalid tekivad lahustivabade radikaalide poolt, mis tekivad juba kiirguse toimel. Hapniku lisamisel polümeersete vabade radikaalidega moodustuvad peroksüliigid, mis lagunemisel moodustavad väiksemaid molekule.Polümeeride oksüdatiivne lagunemine sõltub süsteemis sisalduvast lahustist.Tegelikult konkureerib polümeeri lagunemine lahusti oksüdeerumisega.
Pookimine on meetod, mille käigus monomeerid sisestatakse külgsuunas polümeeri ahelasse, kusjuures tagamine on oligomeeri monomeeride segu kiire polümerisatsioon, et moodustada kate, mis on põhiliselt seotud füüsiliste jõududega substraadiga.Lihtsamal kujul hõlmavad sellised meetodid heterogeenseid süsteeme, substraadiks on kile, kiud või isegi pulber, kusjuures monomeer on puhas vedeliku, auru või lahusena.Pookimise ja kuivatamise vahel on tihe seos, kuigi on teatud erinevusi.Tegelikult pole pookimise protsessil ajapiirangut.See võib võtta minuteid, tunde või isegi päevi, samas kui kõvenemine on tavaliselt väga kiire protsess, mis toimub sekundi murdosa jooksul.Pookimisel moodustuvad kovalentsed C-C sidemed, kõvenemisel aga hõlmavad sidemed tavaliselt nõrgemaid van der Waalsi või Londoni dispersioonijõude.van der Waalsi side toimib vahemaadel, kus kattumist või vahetust on vähe või üldse mitte ja see on üldiselt seotud väiksema energiaga.Kovalentside on aga efektiivne väikestel tuumadevahelistel kaugustel ja on seotud elektronide kattumise, vahetuse ja sellest tulenevalt suurema energiaga.Kõvenemisreaktsioonide teine oluline aspekt on võimalus, et pookimine toimub samaaegselt kõvenemisega, mille tulemusel paranevad valmistoote omadused, eriti nakkuvuse ja painduvuse osas.
Pookimine toimub kolmel erineval viisil: a) eelkiiritamine;b) peroksüdatsioon ja c) vastastikune kiiritustehnika.Eelkiiritamise tehnikas kiiritatakse esimest polümeeri karkassi vaakumis või inertgaasi juuresolekul, et moodustada vabu radikaale.Seejärel töödeldakse kiiritatud polümeersubstraati monomeeriga, mis on kas vedel või aur või lahus sobivas lahustis.Peroksüdatsioonipookimise meetodi puhul aga allutatakse tüve polümeerile õhu või hapniku juuresolekul suure energiaga kiirgust.Tulemuseks on hüdroperoksiidide või diperoksiidide moodustumine, olenevalt polümeerse karkassi olemusest ja kiiritustingimustest.Peroksüprodukte, mis on stabiilsed, töödeldakse monomeeriga kõrgemal temperatuuril, misjärel peroksiidides lagunevad toradikaalid, mis seejärel alustavad pookimist.Selle tehnika eeliseks on see, et vahepealseid peroksüprodukte saab enne pookimisetappi pikka aega säilitada.Teisest küljest kiiritatakse vastastikuse kiiritustehnikaga polümeeri ja monomeere samaaegselt, et moodustada vabu radikaale ja seega toimub lisamine.Kuna eelkiiritamise tehnikas monomeerid kiirgusega kokku ei puutu, on selle meetodi ilmselgeks eeliseks see, et see on suhteliselt vaba homopolümeeri moodustumise probleemist, mis tekib samaaegse tehnikaga.Eelkiiritamise tehnika otsustavaks puuduseks on aga põhipolümeeri lõhenemine selle otsese kiiritamise tõttu, mis põhjustab valdavalt pigem plokk-kopolümeeride kui pookkopolümeeride moodustumist.
Postitusaeg: mai-03-2017