Polymer Degradation and Stabilization

توسعه پلیمرها به عنوان یک کلاس مهم از مواد در ابتدا با شکست زودرس این ترکیبات همه کاره در بسیاری از کاربردها مهار شد. بدتر شدن خواص مهم پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، نتیجه تغییرات غیرقابل برگشت در ترکیب و ساختار مولکول‌های پلیمر است. در نتیجه این واکنش ها، خواص مکانیکی، الکتریکی و/یا زیبایی شناختی بیش از حد قابل قبول تخریب می شود. در حال حاضر به طور کلی تشخیص داده شده است که اگر قرار است عمر مفید پلیمرها به اندازه کافی افزایش یابد تا نیازهای طراحی برای کاربردهای طولانی مدت برآورده شود، تثبیت در برابر تخریب ضروری است. پلیمرها با مکانیسم‌های مختلفی تجزیه می‌شوند، که تعدادی از آن‌ها به درجات مختلفی بر همه پلیمرها تأثیر می‌گذارند. این مونوگراف بر روی مکانیسم‌های تخریبی تمرکز می‌کند که از واکنش‌های پلیمرها با اکسیژن در اشکال مختلف آن ناشی می‌شوند و توسط گرما و/یا تشعشع تسریع می‌شوند. آن مکانیسم‌های تثبیت مورد بحث قرار می‌گیرند که مبتنی بر درک مکانیسم‌های واکنش تخریب هستند که به خوبی تثبیت شده‌اند. تثبیت پلیمرها هنوز در حال گذار از یک هنر به یک علم است، زیرا مکانیسم های تخریب به طور کامل توسعه می یابد. رویکرد علمی به تثبیت تنها زمانی می تواند مورد توجه قرار گیرد که درک واکنش هایی که منجر به تخریب می شود وجود داشته باشد. تثبیت در برابر تجزیه زیستی و سوختن مورد بحث قرار نخواهد گرفت زیرا درک روشنی از چگونگی تجزیه پلیمرها در این شرایط وجود ندارد.

The development of polymers as an important class of material was inhibited at the first by the premature failure of these versatile compounds in many applications. The deterioration of important properties of both natural and synthetic polymers is the result of irreversible changes in composition and structure of polymers molecules. As a result of these reactions, mechanical, electrical and/or aesthetic properties are degraded beyond acceptable limits. It is now generally recognized that stabilization against degradation is necessary if the useful life of polymers is to be extended sufficiently to meet design requirements for long-term applications. Polymers degrade by a wide variety of mechanisms, several of which affect all polymers through to varying degree. This monograph will concentrate on those degradation mechanisms which result from reactions of polymers with oxygen in its various forms and which are accelerated by heat and/or radiation. Those stabilization mechanisms are discussed which are based on an understanding of degradation reaction mechanisms that are reasonably well established. The stabilization of polymers is still undergoing a transition from an art to a science as mechanisms of degradation become more fully developed. A scientific approach to stabilization can only be approached when there is an understanding of the reactions that lead to degradation. Stabilization against biodegradation and burning will not be discussed since there is not a clear understanding of how polymers degrade under these conditions.