1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Высокомолекулярные соединения (серия Б)
  4. T. 65, № 5, 2023

Высокомолекулярные соединения (серия Б), 2023, T. 65, № 5, стр. 392-402

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДЕГРАДАЦИИ ПОЛИЭТИЛЕНА ПРИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Е. С. Петухова a, А. Л. Федоров a, А. Г. Аргунова a, *

a Федеральный исследовательский центр “Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук” Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук
677007 Якутск, ул. Автодорожная, 20, Россия

* E-mail: ag_argunova@mail.ru

Поступила в редакцию 19.06.2023
После доработки 15.08.2023
Принята к публикации 25.08.2023

Аннотация

Условия эксплуатации изделий из полимерных материалов оказывают существенное влияние на срок их службы. В данной статье представлены результаты исследования продолжительности воздействия естественных климатических факторов Республики Саха (Якутия) (зона очень холодного климата) на структуру и свойства полиэтилена марки 273-83. С помощью метода ИК-спектроскопии установлено, что при продолжительном натурном экспонировании в материале протекают радикальные окислительные реакции, вызывающие снижение молекулярной массы полимера. Исследование показателя текучести расплава показало, что в полимере кроме реакций, сопровождающихся разрывом макромолекулярных цепей, протекают также процессы сшивания. Оба процесса приводят к снижению молекулярной массы полимера и расширению молекулярно-массового распределения. Изменение степени кристалличности и размеров ламелярных образований имеет немонотонный характер и определяется метеоусловиями в период экспонирования. Изменения интенсивности солнечного излучения, а также среднесуточных и сезонных температур окружающего воздуха в совокупности с химическими изменениями, протекающими в полимере при натурном экспонировании, приводят к появлению областей упорядоченных структур в аморфной фазе, в результате чего толщина аморфного пространства, обусловливающего пластичность материала, снижается. При этом напряжения в макромолекулярных цепях полимера, находящихся в аморфной фазе повышаются настолько, что полимер демонстрирует поведение хрупкого материала.

Список литературы

  1. Abdelhafidi A., Babaghayou I.M., Chabira S.F., Sebaa M. // Procedia Soc. Behav. Sci. 2015. V. 195. P. 2922.

  2. Andrady A.L., Hamid S.H., Hu X., Torikai A. // J. Photochem. Photobiol. B. 1998. V. 46. P. 96.

  3. Oliveira M.C.C. de, Diniz Cardoso A.S.A., Viana M M., Lins V. de F.C. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2018. V. 81. № 2. P. 2299.

  4. Neiman M.B. // Aging and Stabilization of Polymers. Moscow: Science, 1964.

  5. Emanuel N.M., Buchachenko A.L. Chemical Physics of Molecular Destruction and Stabilization of Polymers. Moscow: Science, 1988.

  6. Kablov E.N., Startsev V.O. // Russ. Metall. (Met.). 2020. V. 2020. № 10. P. 1088.

  7. Zha S., Lan H.-q., Lin N., Meng T. // Polym. Degrad. Stab. 2023. V. 208. P. 208.

  8. Gong Y., Wang Sh.-H., Zhang Z.-Y., Yang X.-L., Yang Zh.-G., Yang H.-G. // Polym. Degrad. Stab. 2021. V. 194. P. 109752.

  9. Freile-Pelegrín Y., Madera-Santana T., Robledo D., Veleva L., Quintana P., Azamar J.A. // Polym. Degrad. Stab. 2007. V. 92. № 2. P. 244.

  10. Therias S., Rapp G., Masson C., Gardette J.-L. // Polym. Degrad. Stab. 2021. V. 183. P. 109443.

  11. Rapp G., Tireau J., Bussiere P.-O., Chenal J.-M., Rousset F., Chazeau L., Gardette J.-L., Therias S. // Polym. Degrad. Stab. 2019. V. 163. P. 161.

  12. Khelid N., Colin X., Audouin L., Verdu J., Monchy-Leroy C., Prunier V. // Polym. Degrad. Stab. 2006. V. 91. № 7. P. 1598.

  13. Pickett J.E., Kuvshinnikova O., Sung L.-P., Ermi B.D. // Polym. Degrad. Stab. 2019. V. 166. P. 135.

  14. Weon J.-Il. // Polym. Degrad. Stab. 2010. V. 95. № 1. P. 14.

  15. Babkina N.V., Kosyanchuk L.F., Todosiichuk T.T., Kozak N.V., Menzheres G.Y., Nesterenko G.M. // Polymer Science A. 2012. V. 54. № 2. P. 125.

  16. Озеров Д.С., Лашуков П.В., Баранцева М.Ю., Пахомова А.А., Мухамедиева Л.Н. // Сб. тр. конф. “Климат-2021: Современные подходы к оценке воздействия внешних факторов на материалы и сложные технические системы”. М., 2021. С. 246.

  17. Leonard M., Ver V. // J. Chromatogr. Sci. 1999. V. 37. P. 486.

  18. Zha S., Lan H.-Q., Lin N., Liu Yu., Meng T. // J. Mater. Res. Technol. 2023. V. 24. P. 3383.

  19. Bredács M., Kanatschnig E., Frank A., Oreski G., Pinter G., Gergely S. // Polym. Degrad. Stab. 2023. V. 212. P. 110345.

  20. Maria R., Rode K., Brüll R., Dorbath F., Baudrit B., Bastian M., Brendlé E. // Polym. Degrad. Stab. 2011. V. 96. № 10. P. 1901.

  21. Maria R., Rode K., Schuster T., Geertz G., Malz F., Sanoria A., Oehler H., Brüll R., Wenzel M., Engelsing K., Bastian M., Brendlé E. // Polymer. 2015. V. 61. P. 131.

  22. Федоров А.Л., Петухова Е.С., Аргунова А.Г. // Сб. тр. Всеросс. конф. “Климат-2022: современные подходы к оценке воздействия внешних факторов на материалы и сложные технические системы”. М., 2022. С. 109.

  23. Petukhova E.S., Fedorov A.L. // Procedia Structural Integrity Part of special issue: IX Eurasian Symposium on the problems of strength and resource in low climatic temperatures (EURASTRENCOLD-2020). 2020. V. 30. P. 105.

  24. Архив метеоусловий [Электронный ресурс]. URL: https://rp5.ru.

  25. Gardette M., Perthue A., Gardette J.-L., Janecska T., Földes E., Pukánszky B., Therias S. // Polym. Degrad. Stab. 2013. V. 98. № 11. P. 2383.

  26. Denisov E.T. // Kinetics of Homogeneous Chemical Reactions. Moscow: High School, 1988.

  27. Kamalian P., Khorasani S.N., Abdolmaleki A., Karevan M., Khalili Sh., Shirani M., Neisiany R.E. // J. Polym. Eng. 2020. V. 40. № 2. P. 181.

  28. Hsu Yu-Ch., Weir M.P., Truss R.W., Garvey C.J., Nicho-lson T.M., Halley P.J. // Polymer. V. 53. № 12. P. 2385.

  29. Abbas-Abadi M.S., Haghighi M.N., Yeganeh H. // J. Appl. Polym. Sci. 2012. V. 126. № 5. P. 1739.

  30. Rodriguez A.K., Mansoor B., Ayoub G., Colin X., Benzerga A.A. // Polym. Degrad. Stab. 2020. V. 180. P. 109185.

  31. Becerra A.F.C., D’Almeida J.R.M. // Polym. Polym. Compos. 2017. V. 25. № 5. P. 327.

  32. Seunggun Yu., Cheolmin P., Soon Man H., Chong Min K. // Thermochim. Acta. 2014. V. 583. P. 67.

  33. Liu Ya., Sun J., Chen Sh., Sha J., Yang J. // Thermochim. Acta. V. 713. P. 179231.

  34. Yusuke H., Takumitsu K., Kento T., Toshio I., Koh-hei N. // Polym. Degrad. Stab. 2018. V. 150. P. 67.

  35. Czarnecka-Komorowska D., Chandra S., Kopeć B., Borowski J., Garbacz T. // J. Adv. Sci. Tecnol. Res. 2022. V. 16. № 4. P. 38.

  36. Wietzke S., Jansen C., Reuter M., Jung T., Hehl J., Kraft D., Chatterjee S., Greiner A., Koch M. // Appl. Phys. Lett. 2010.V. 97. № 2. P. 022901.

  37. Van Krevelen D.W. // Properties of Polymers Correlations with Chemical Structure. London; New York: Elsevier, 1972.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Высокомолекулярные соединения (серия Б)

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал