Разрыв связи.
Деструкция полимеров, вызванная разрушением ковалентных связей, называется разрывом связей. Большинство свойств полимерного материала зависит от молекулярной массы полимерных цепей. Если в полимерной цепи произошел разрыв ковалентных связей, то это приведет к снижению молекулярной массы полимера, что, в свою очередь, обуславливает значительное снижение механической прочности материала. Разрыв ковалентных связей может произойти в результате облучения, нагревания или химического взаимодействия с другим веществом.
Некоторые формы электромагнитного излучения, такие, как ультрафиолетовые лучи, могут проникать в полимер и воздействовать на связи, удерживающие вместе отдельные звенья полимера. Одним из возможных последствий может стать ионизация, которая возникнет, если под воздействием электромагнитного излучения электрон оторвется от атома, и атом превратится в ион. Это приведет к тому, что связь с этим атомом будет разорвана и длина полимерной цепи сократится. Другим возможным последствием может стать образование сетчатой структуры (сшивание): в этом случае эффект от излучения будет положительным, поскольку приведет к улучшению механических свойств материала. Примером положительного эффекта от излучения является воздействие на полиэтилен g-лучами. Гамма-лучи способствуют образованию поперечно-сшитой структуры, которые повышают устойчивость материала к размягчению и текучести при повышенных температурах.
Нагревание полимерного материала может привести к разрыву полимерных цепей. Устойчивость полимера к воздействию повышенных температур зависит от энергии связи между звеньями полимерной цепи (см. главу 1.3 — энергия связи).
Однако в некоторых случаях разрыв цепи полимера имеет положительное значение — это относится к.
Потускнение — это изменение цвета поверхности, вызываемое образованием твердых и мягких отложений, например, сульфидов или хлоридов. Потускнение не ухудшает свойств материала, но вид его становится непривлекательным. Потускнение металлических поверхностей легко удаляется с помощью полирования металла. В отличие от потускнения коррозия возникает в результате химической реакции между материалом и веществами из окружающей среды, следовательно, ее появление связано с более серьезными проблемами.
Процесс коррозии начинается в результате снижения свободной энергии металла при взаимодействии с жидкостью или газом. Обычно коррозия металлов представляет собой электрохимический процесс, протекающий с потерей электронов (е~), вызванной реакцией окисления:.
М -> М
п
+ + пе"
Рис. 1.9.2. Образование оксидов на поверхности металла
В результате этой реакции металл становится положительно заряженным ионом. Участок, где происходит окисление, называется анодом. Электроны будут перемещаться или станут частью другого химического вещества в результате реакции восстановления. Например, если в растворе кислоты содержится растворенный кислород, то реакцию восстановления можно записать следующим образом:.
02 + 4Н + ->2Н20.
Участок, где происходит восстановление, называется катодом.
Рис. 1.9.3. Изменение массы металлов при образовании оксидной пленки
Все металлы могут подвергаться коррозии в условиях агрессивной среды. Коррозия металлов — явление весьма нежелательное, поскольку она ослабляет материал и может стать причиной разрушения. Более того, продукты коррозии могут вызвать неблагоприятную реакцию тканей живого организма, как правило, это приводит к ограничению использования металлов для стоматологических целей.
Сухая коррозия.
В отличие от золота и еще нескольких благородных металлов, при контакте с кислородом воздуха на поверхности всех других металлов образуется поверхностная оксидная пленка (Рис. 1.9.2). Иногда эта тонкая поверхностная оксидная пленка хорошо видна, например, на поверхности титана она вызывает интерференцию света. Это свойство оксидной пленки титана используется при изготовлении ювелирных изделий.
Так