" /> Химстойкие ПМ | ОДО «ГлавМехСервис»

Химстойкие ПМ могут работать в агрессивных средах. Стойкость ПМ к действию агрессивных сред характеризуется изменением внешнего вида, массы и эксплуатационных характеристик изделий, происходящим вследствие физических (в физически агрессивных средах) или химических (в химически агрессивных средах) превращений.

Стойкими к действию агрессивных сред считаются материалы, у которых в этих средах не наблюдается указанных выше изменений или эти изменения являются несущественными. Исследование стойкости к действию агрессивных сред, как правило, проводится в модельных средах, в число которых входят вода, кислоты, щелочи, различные углеводородные растворители, спирты, кетоны, эфиры. Данные по химической стойкости очень обширны и требуют особого рассмотрения. Отметим лишь, что гетероцепные полимеры менее стойки к гидролитической деструкции в присутствии щелочей и кислот, а карбоцепные — к окислительной деструкции. Наиболее химически стойкими по отношению к большинству агрессивных сред являются высококристаллические и неполярные или слабополярные полимеры с сетчатой структурой. Эти же полимеры обладают высокой атмосферостойкостью — стойкостью к комплексному воздействию атмосферных факторов (ультрафиолетовому излучению, кислородному окислению, атмосферной влаге, повышенным температурам, вредным промышленным выбросам и т.п.). Например, так называемой универсальной химической стойкостью обладают фторопласты — карбоцепные полимеры с высокой степенью взаимодействия с углеродом в основной полимерной цепи.

Более подробно остановимся на водостойкости ПМ, которую характеризуют количеством поглощенной изделием воды (равновесное водопоглощение в холодной воде, рис.11). Знание этой характеристики необходимо, так как при высоких значениях водопоглощения (обычно более 0,1-0,5%) переработка многих ПМ в изделия невозможна без предварительной сушки. Кроме того, изменение содержания влаги в таких материалах при изменении влажности окружающей среды приводит к нестабильности механических и особенно электрических характеристик изделий. Следует также отметить, что увеличение водостойкости сопровождается одновременным уменьшением масло- и бензостойкости, которые, в свою очередь, важны при использовании ПМ для изготовления упаковки, в автомобилестроении и ряде других областей.

polimeri11

С увеличением полярности полимеров их водопоглощение растет, при близкой полярности его величина меньше у высококристаллических полимеров. Эта закономерность используется для регулирования свойств полимеров. Так, полиамид ПА-12, полученный из додекалактама, имеет более высокие водостойкость и электрические характеристики и более стабильные свойства, чем полиамид ПА-6, полученный из капролактама с меньшей длиной углеводородной части мономерного звена. Другой пример: внедрение в полимерную молекулу неполярного и небензостойкого полистирола дополнительных высокополярных мономеров (сополимеры САН, АБС-пластики) делает такие сополимеры бензостойкими материалами, хотя и повышает на порядок величину их водопоглощения, делая необходимой их сушку перед переработкой в изделия.

В связи с развитием применения ПМ при производстве упаковки и оборудования для изготовления пищевых продуктов и медикаментов все чаще возникает проблема выбора нетоксичных ПМ. Санитарно-химическая оценка возможности такого их использования также связана с оценкой взаимодействия полимерных изделий с модельными средами. При этом оцениваются наличие в модельных средах вредных веществ, диффундировавших в них из полимера, и соответствие их содержания санитарно-гигиеническим нормам (предельно допустимым концентрациям — ПДК). Такими вредными веществами являются тяжелые металлы, насыщенные и ненасыщенные углеводороды, некоторые спирты, альдегиды и т. п. В этом случае природа модельных сред определяется планируемым применением полимера. Так как сами высокомолекулярные полимеры, за редким исключением, являются нетоксичными, их вредное воздействие на организм обусловлено наличием в их составе токсичных низкомолекулярных веществ (остатков катализаторов, мономеров, растворителей, пластификаторов, стабилизаторов и других модифицирующих добавок). Указание в таблице, приведенной в конце статьи, на нетоксичность данного полимера означает, что существуют специальные марки данного ПМ, которые не содержат в своем составе вредных примесей в количествах, превышающих ПДК, и потому допущены к контакту с пищевыми продуктами.