ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Антипирены, антистатики, фунгициды и другие компоненты из "Облученный полиэтилен в технике" Материалы на основе полиэтилена наряду с рассмотренными выше компонентами могут содержать также другие соединения, придающие материалу неког торые специфические свойства способность проводить электричество, снижать величину и скорость накопления статических зарядов, негорючесть, биостойкость и т. д. Как правило, в облученный полиэтилен вводят те же соединения и вещества, которые используются в необлученных полиэтиленовых композициях. Свойства таких композиций и вводимых в эти композиции специальных компонентов рассмотрены в ряде работ [338—342]. Вводимые в облученный полиэтилен компоненты выполняют, как правило, одновременно несколько функций. Они могут быть, например, одновременно стабилизатором, наполнителем и красителем, антистатиком и наполнителем и т. д. За последние годы наметилась тенденция к поиску специальных веществ и соединений, предназначенных для использования преимущественно в облученном полиэтилене. [c.123] Как известно, полиэтилен отличается горючестью, что ограничивает возможности его применения в некоторых областях. Для снижения горючести в полиэтилен вводят специальные вещества — антипирены. Их использование основывается на исследованиях механизма горения полиэтилена. При сгорании на воздухе или в кислороде полиэтилен превращается в горючие паро- и газообразные продукты, которые продолжают гореть в окружающей среде [343, 344]. Для предотвращения горения в полиэтилен вводят вещества, препятствующие его разложению, а также соединения, которые при сгорании образуют негорючие углеводороды или выделяют инертные газы типа N2 или СО2, интенсивно поглощающие тепло, а также снижающие концентрацию горючих продуктов разложения. [c.124] Существуют более эффективные методы снижения горючести, разработанные в результате исследования химии горения полимеров. Показано [343], что скорость горения определяется скоростью образования реакционноспособных радикалов ОН. Эти радикалы, обладая исключительно высокой энергией, сообщают большую скорость фронту пламени, перемещающемуся по паровоздушной смеси. Создавая препятствия для этих реакций и рассеивая энергию радикалов НО, можно существенно понизить скорость горения. Для этих целей наиболее пригодны некоторые органические соединения, содержащие бром или хлор. Разлагаясь в процессе горения, они образуют галогеноводороды, которые реагируют с гидроксильными радикалами, непрерывно регенерируя галогеноводороды. Небольшие добавки соединений сурьмы значительно повышают эффективность галогенов. При горении полимеров остается обуглившаяся часть, которая, раскаляясь, выделяет большое количество тепла. Для подавления этого процесса используют негорючие чеортаиические соединения, в основном производные фосфорной кислоты, а также силикаты и бораты. При горении полимера указанные соединения образуют барьер, предохраняющий от соприкосновения с воздухом. На выбор антипиренов влияют такие факторы, как совместимость с полимером и стабильность, однако для полиэтилена выбор легко совмещающихся соединений весьма ограничен. [c.124] Исследованы [345] свойства самозатухающей композиции на основе полиэтилена марки 17802-015 (77%), хлорпарафина 70 (11,3%) и трехокиси сурьмы (11,7%). Образцы толщиной 0,3 мм изготавливали методом прессования и затем облучали у-квантами Со при комнатной температуре в атмосфере гелия до доз 1—500 Мрад. Различия в выходе гель-фракции для самозатухающей композиции и исходного полиэтилена проявляются только в начальный период облучения (до дозы 10 Мрад). Отношение вероятностей деструкции и сшивания для исследованной композиции составляет 0,1 вместо 0,3 для исходного полиэтилена. Это свидетельствует о том, что в самозатухающей композиции процесс сшивания преобладает над процессом деструкции. Анализ результатов термомеханических испытаний при температуре выше 140°С также показывает, что в композициях с антипиренами процесс сшивания при идентичных условиях протекает более интенсивно. Высказано предположение об эффекте сенсибилизации в области малых поглощенных доз при введении хлорпарафина и трехокиси сурьмы. [c.125] Равновесная деформация, пропорциональная равновесному модулю упругости и связанная с плотностью сшивания для самозатухающей композиции, имеет меньшие значения, чем для полиэтилена без добавок. При 100 °С образцы самозатухающей композиции после облучения до 15 Мрад имеют разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве соответственно выше 50 кгс/см и около 700%, т. е. показатели возрастают в 2 раза по сравнению с теми же показателями до облучения. При дальнейшем увеличении поглощенных доз до 100 Мрад относительное удлинение при разрыве снижается до 100%, а разрушаю-, щее напряжение при растяжении практически сохраняет свое значение до дозы 500 Мрад. Максимальные значения разрушающего напряжения при растяжении и относительного удлинения при разрыве для полиэтилена без добавок при дозах до 100 Мрад составляют соответственно 35—37 кгс/см и 350% при температуре 100°С. Результаты испытанчй эффективности самозатухания облученных композиций от поглощенной дозы показали, что эта характеристика стабильна до дозы 50 Мрад при дозе 100 Мрад, способность к самозатуха-нию уже не наблюдается. [c.126] Вводимые в состав полиэтилена антипирены повышают одновременно и стойкость к термоокислительной деструкции (при 175°С). Введение в полиэтилен крезол-бромида не изменяет прозрачности, химической стойкости, атмосферостойкости, физико-механических и диэлектрических свойств, а также не влияет на технологичность переработки материала на стадии формообразования изделий [349]. [c.126] Весьма серьезной проблемой, возникающей при использовании полимерных материалов во многих отраслях техники (радиотехнике, электронике, химической, текстильной промышленности и др.), является возможность накопления на изделиях из этих материалов статических электрических зарядов [338, 340, 341]. В связи с этим задача получения полимерных материалов с ан-тиэлектростатическими свойствами привлекает в последние годы внимание все большего числа исследователей. [c.126] Окрашивание облученного полиэтилена, так же как и обычного, наряду с приданием изделиям хорошего внешнего вида преследует во многих случаях сугубо технические цели. Одновременно с решением эстетических задач обеспечивается необходимая маркировка, контрастность, маскировка, имитация. Обширная номенклатура красителей, рекомендуемых для окрашивания полиэтилена, приведена в ГОСТ 16338—70 и ГОСТ 16337—70. Сведения об окрашивании полиэтилена содержатся в работах [358—361]. В работе [362] обобщены результаты радиационных испытаний некоторых органических красителей и неорганических пигментов. Отсутствие у полиэтилена сродства ко многим красителям затрудняет их окрашивание. Основным способом окрашивания является механическое введение красителей и пигментов в состав композиций. Предложены методы окрашивания полиэтилена, основанные на химическом взаимодействии красителей со специально вводимыми в полиэтилен компонентами. Окрашивание может быть осуществлено введением в полиэтилен ионов металлов (никеля, хрома, кобальта, магния, марганца, железа, ванадия, меди, алюминия, цинка, стронция), способных к образованию комплексов с азокрасителями [363—367]. В этом случае используются, как правило, галогениды, сульфаты, оксалаты, фосфаты, бензоаты, салицилаты, цианиды, ацетаты, цитраты, стеараты металлов и др. [c.128] Материалы на основе облученного полиэтилена окрашиваются другими вводимыми в них компонентами — наполнителями, стабилизаторами, антистатиками, антипиренами и т. п. В процессе облучения цвет полиэтилена и других компонентов может изменяться не только при воздействии излучения, но и в результате взаимодействия с продуктами радиолиза присутствующих в материале соединений. [c.129] Вернуться к основной статье