Инициираните от радиация реакции могат категорично да се класифицират като два типа: (1) омрежване и разрязване и (2) присаждане и втвърдяване.
Омрежването е образуването на междумолекулна връзка на полимерни вериги.Степента на омрежване е пропорционална на дозата радиация.Не изисква ненаситени или други по-реактивни групи.С някои изключения (както при полимерите, съдържащи ароматни съединения), тя не варира значително в зависимост от химичната структура.Не варира значително в зависимост от температурата.Въпреки че механизмът на кръстосано свързване чрез радиация е изследван от първоначалното му откриване, все още няма широко разпространено съгласие относно точната му природа.Механизмът на омрежване обикновено варира в зависимост от съответните полимери.Универсално приетият механизъм включва разцепване на C–H връзка на една полимерна верига, за да се образува водороден атом, последвано от отделяне на втори водороден атом от съседна верига, за да се получи молекулярен водород.След това двата съседни полимерни радикала се комбинират, за да образуват омрежване. Общият ефект от омрежването е, че молекулната маса на полимера постоянно се увеличава с радиационната доза, което води до разклонени вериги, докато в крайна сметка се формира триизмерна полимерна мрежа, когато всяка полимерна верига е свързана към друга верига.
За разлика от това, разкъсването е обратният процес на омрежване, при който се случва разкъсването на C–C връзките.Омрежването увеличава средното молекулно тегло, докато последният процес го намалява.Ако енергията на лъчението е висока, разкъсването на веригата възниква чрез разцепване на C–C връзката.В среда с аериран разтвор, обаче, механичният начин на разцепване протича по индиректен начин.Полимерните свободни радикали се генерират от свободни от разтворители радикали, които вече са образувани от радиация. Добавянето на кислород към полимерните свободни радикали образува перокси видовете, които при разлагане образуват по-малки молекули.Окислителното разграждане на полимерите зависи от разтворителя, използван в системата.Всъщност разграждането на полимера се конкурира с окисляването на разтворителя.
Присаждането е метод, при който мономерите се въвеждат странично към полимерната верига, където осигуряването е бързата полимеризация на олигомерна мономерна смес за образуване на покритие, което по същество е свързано чрез физически сили към субстрата.В най-простата форма такива методи включват хетерогенни системи, като субстратът е филм, влакно или дори прах, като мономерът е като течност, пара или разтвор.Съществува тясна връзка между присаждането и втвърдяването, въпреки че има някои разлики.Всъщност няма ограничение във времето за процеса на присаждане.Може да отнеме минути, часове или дори дни, докато втвърдяването обикновено е много бърз процес, протичащ за части от секундата.При присаждане се образуват ковалентни C–C връзки, докато при втвърдяване свързването обикновено включва по-слаби дисперсионни сили на Ван дер Ваалс или Лондон.Ван дер Ваалсовото свързване действа на разстояния, където има малко или никакво припокриване или обмен и обикновено се свързва с по-малки енергии.Ковалентното свързване обаче е ефективно при малки междуядрени разстояния и е свързано с електронно припокриване, обмен и следователно по-високи енергии.Друг важен аспект на реакциите на втвърдяване е възможността за едновременно присаждане с втвърдяване, което води до подобрени свойства на готовия продукт, по-специално по отношение на адхезията и гъвкавостта.
Присаждането протича по три различни начина: (а) предварително облъчване;(b) пероксидация и (c) техника на взаимно облъчване.При техниката преди облъчване, първият полимерен скелет се облъчва във вакуум или в присъствието на инертен газ, за да се образуват свободни радикали.След това облъченият полимерен субстрат се третира с мономера, който е или течност, или пара, или като разтвор в подходящ разтворител.Въпреки това, при метода на пероксидационно присаждане полимерът на ствола се подлага на високоенергийно лъчение в присъствието на въздух или кислород.Резултатът е образуването на хидропероксиди или дипероксиди в зависимост от природата на полимерния скелет и условията на облъчване.Пероксипродуктите, които са стабилни, след това се обработват с мономера при по-висока температура, откъдето пероксидите се подлагат на разлагане на радикали, които след това инициират присаждане.Предимството на тази техника е, че междинните пероксипродукти могат да се съхраняват за дълги периоди преди извършване на етапа на присаждане.От друга страна, с техниката на взаимно облъчване полимерът и мономерите се облъчват едновременно, за да образуват свободните радикали и по този начин се извършва добавяне.Тъй като мономерите не са изложени на радиация в техниката преди облъчване, очевидното предимство на този метод е, че той е относително свободен от проблема с образуването на хомополимер, който възниква при едновременната техника.Въпреки това, решителният недостатък на техниката преди облъчване е разцепването на основния полимер поради неговото директно облъчване, което води до образуването предимно на блок съполимери, а не на графткополимери.
Време на публикуване: май-03-2017