ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Потери стабилизаторов и других добавок из "Антиокислительная стабилизация полимеров " Выпотевание низкомолекулярных добавок. Растворимость добавок зависит от температуры, и нередко при переработке полимерного материала добавки вносят в концентрациях, превышающих их растворимость при температуре хранения или эксплуатации. Избыток добавки выделяется на поверхности в виде порошка или капель — выпотевает. [c.46] Количественное описание процесса выпотевания связано с большими трудностями, так как при высоких концентрациях добавки, превышающих ее растворимость, коэффициент диффузии нельзя считать постоянным с другой стороны, сама растворимость является функцией концентрации добавки в полимере, если его переработка включала стадии перехода полимера в расплав или в раствор. В результате остаточная концентрация добавки после выпотевания оказывается тем выше, чем выше была начальная концентрация [85]. Температура двояко влияет на процесс выпотевания с повышением температуры возрастает начальная скорость выделения добавки, но одновременно увеличивается ее остаточная концентрация [85]. Это видно из рис. 1.16, на котором показано выпотевание светостабилизатора Tinuvin 326 из полиэтилена в процессе его хранения. [c.46] Аналогичная формула была получена для испарения из цилиндра (волокна). Было показано [76], что процесс испарения определяется (лимитируется) испарением с поверхности в случае, если L 0,6, и диффузией, если L 10 в промежуточных случаях необходимо учитывать и то, и другое. Для волокна эти критерии равны соответственно 0,3 и 15. Время 90%-ной потери добавки из пластины равно 2,42/Я, если процесс лимитируется испарением, и 0,87PID, если он лимитируется диффузией для волокна эта величина соответственно составляет 1,21//Я и 0,35/VD. [c.47] Во многих случаях скорость испарения добавки в потоке газа или в вакууме прямо пропорциональна ее текущей концентрации в образце, т. е. [c.47] Если процесс удаления добавки из полимера лимитируется только стадией испарения, то исп = = W o/[A]s из (1.25). Если он лимитируется частично или полностью диффузией, то закон (1.27) соблюдается, лишь начиная с некоторого момента времени, а k u зависит от формы образца. Изменение концентрации добавки А в ходе испарения прямо пропорционально площади поверхности, с которой происходит испарение S, и обратно пропорционально массе образца т, т. е. [c.47] В работе [88 ] сопоставлялась летучесть индивидуальных антиоксидантов и их растворов в полиэтилене. Авторы показали, что скорость улетучивания добавки из полимера зависит от его совместимости с полимером (т. е. от его растворимости) и наблюдали уменьшение константы скорости испарения стабилизаторов при концентрациях, превышающих их растворимость. [c.48] Изучая улетучивание производных 2-гидроксибензофенона, 2-(2-гидроксифенил)бензотриазола и фенольных антиоксидантов из твердого полипропилена, авторы [89] показали, что введение в молекулу стабилизатора алифатических групп приводит к снижению константы скорости испарения, при этом наблюдалась линейная зависимость логарифма константы скорости испарения от молекулярной массы стабилизатора. Они отметили симбатность между давлением пара индивидуального вещества и скоростью его испарения из полимера. [c.48] Вымывание жидкостями является основны.м путем нерациональной потери стабилизаторов в случаях, когда полимерные материалы эксплуатируются под открытым небом или в контакте с потоком жидкости (шланги, трубопроводы). Скорости вымывания добавок растворителями значительно выше скоростей испарения при тех же температурах, из-за этого процесс в большинстве случаев контролируется диффузией добавки внутри образца [76]. [c.48] Очень быстро вымывают антиоксиданты органические растворители, что объясняется высокой растворимостью в них антиоксидантов и заметной растворимостью органических веществ в полимерах. Как указывалось выше, в присутствии низкомолекулярных веществ коэффициент диффузии добавки в полимере возрастает, а растворимость снижается. [c.49] Вопросы миграции добавок в органические растворители изучались в связи с проблемой загрязнения пищевых продуктов веществами, содержащимися в полимерной упаковке [90]. [c.49] Некоторые изделия, такие, например, как многожильные кабели, содержат несколько различных по природе полимеров, находящихся в контакте друг с другом. В ходе эксплуатации таких изделий добавки, содержащиеся первоначально в одном полимере, перераспределяются между контактирующими между собой материалами, что может привести к сильному изменению их свойств и, в частности, стойкости к окислению. Кинетика перераспределения здесь обычно не играет значительной роли, так как кабельные. изделия рассчитаны на многолетнюю эксплуатацию, за время которой между концентрациями добавок в разных элементах изделия устанавливается равновесие. [c.49] Вернуться к основной статье