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聚合物降解

聚合物降解(polymer degradation)是在聚合物加工過程中,可能在高溫和應力作用下或者在聚合物中的微量水分、酸、鹼等雜質以及空氣中氧的作用,而導致分子鏈分裂成較小部分、大分子結構改變、分子量降低等化學變化的過程。

在熱和剪切力的影響下,聚合物的降解是無規則的進行。主要包括以下幾個方面:主鏈任一化學鍵斷裂產生初始游離基;初始游離基使相鄰的C-C鍵斷裂,形成新游離基的同時也形成分子鏈末端降解產物或單體析出;游離基重合而鏈終止。

這種降解常常發生在加工的高溫條件下,聚合物中有微量水分、酸或鹼等雜質時有選擇的進行,由於碳-雜鏈鍵能較弱,穩定性較差,因此降解發生在碳-雜鏈處。無論是天然聚合物還是合成聚合物,在加工、貯存、使用的過程中都會產生降解現象。

例如:棉、麻等天然聚合物在使用較長時間後會泛黃,變色,脆化;汽車或自行車的輪胎等橡膠製品使用一段時間後會硬化、龜裂甚至破裂;酚醛等熱固性樹脂,加工過程溫度過高或時間過長,會變色粉化,未使用就已破壞,這是塑料在加工過程中的降解表現。

由不飽和聚酯或環氧樹脂為主所製成的玻璃纖維增強塑料(俗稱玻璃鋼),經日曬雨淋,會泛黃、透明度下降,最後變脆粉化,這是熱固性樹脂在使用過程中的降解表現。(江凱狄)