В монографии с позиций химической физики рассмотрены проблемы старения и стабилизации полимеров. Обобщены данные по кинетике и механизму процессов старения, обсуждаются химические и структурно-физические принципы стабилизации твёрдых полимеров, расплавов и растворов, рассмотрены теория и методы прогнозирования сроков службы полимерных материалов.

Книга предназначена для научных работников и инженеров — специалистов в области химии, физики, переработки и применения полимерных материалов.

Табл. 41. Ил. 128. Библиогр. 464 назв.

Традиционная задачи в области стабилизации полимеров состоит в том, чтобы как можно дольше сохранить свойства полимера и продлить срок службы полимерных изделий. Научно-технический прогресс конкретизировал эту задачу, поставив вопросы прогнозирования срока службы полимеров и полимерных изделий в различных режимах и условиях эксплуатации, стабилизации полимеров на определённый, заданный срок и, наконец, долговременной стабилизации при жёстких режимах эксплуатации. Научно обоснованные ответы на эти вопросы имеют большое практическое значение.

Диапазон технических требований к стабильности и, следовательно, к стабилизации полимеров весьма широк. Например, полимерные нити, использующиеся в хирургии, служат лишь определённый, заданный срок, по истечении которого они должны самопроизвольно разрушаться. Напротив, полимерные антикоррозионные покрытия магистральных нефте- и газопроводов должны сохранять свои свойства и выполнять свои функции как можно дольше.

Продление срока службы полимерных материалов и изделий и повышение их эксплуатационного резерва — важная народнохозяйственная задача, решать которую следует лишь на научной основе.

Проблема старения и стабилизации полимеров составляет крупный раздел полимерного материаловедения — науки о создании полимерных материалов, сохранении и регулировании их физических свойств. Химические процессы изменяют структуру и физические свойства полимеров; в свою очередь структурно-физические свойства полимера сильно влияют на направление и скорость его химических превращений. Таким образом химико-физический подход к проблемам полимерного материаловедения наилучшим образом соответствует специфике этой области естествознания.

Это обстоятельство определяет и принцип построения книги. Сначала обсуждены структурно-морфологические свойства полимеров и морфологические особенности физико-химических процессов в полимерах (гл. I), а затем природа и свойства активных химических частиц (атомов, радикалов, ионов, активных молекул), участвующих в процессах старения и стабилизации (гл. II).

Следующие две главы (гл. III и IV) посвящены теории элементарных химических процессов в твёрдых полимерах, количественной кинетике и механизму элементарных актов, теории реакционной способности и связи химической кинетики с молекулярной физикой полимеров. Сформулированы важные следствия этой связи, которые являются основой структурно-физических принципов стабилизации.

Теория, кинетические закономерности, особенности окислительных процессов в твёрдых полимерах рассмотрены в гл. V, а теория и принципы стабилизации — в гл. VI. Обсуждены проблемы распределения и динамики стабилизаторов, теория критических явлений, химические и структурно-физические принципы стабилизации. Рассмотрены механизмы явления синергизма — важного резерва стабилизации полимерных материалов.

Динамика макромолекул в растворе, проблемы окислительной деструкции и стабилизации полимеров в растворе и расплаве обсуждены в гл. VII. Наконец, принципы и методы прогнозирования срока службы полимерных материалов рассмотрены в гл. VIII.

Химическая физика старения и стабилизации полимеров как раздел материаловедения сформировалась лишь в последнее десятилетие. Имеются существенные успехи в её развитии, дающие важный вклад в прикладные области. Однако в ней ещё много неустоявшихся положений, новых гипотез. Многие из этих поисковых направлений отражены в книге. При этом всякий раз анализировались следствия и прогнозы, которые даёт теория для практики стабилизации.

Книга рассчитана на специалистов в области физики и химии полимеров и на широкий круг практиков — химиков-технологов, инженеров и др. Авторы считают своим долгом выразить благодарность В. С. Пудову, О. Н. Карпухину, Н. Я. Рапопорт, И. П. Скибиде, В. А. Рогинскому, А. М. Вассерману, Ю. А. Шляпникову, В. М. Гольдбергу — сотрудникам Сектора кинетики химических и биологических процессов Института химической физики АН СССР — за обсуждение ряда вопросов старения и стабилизации полимеров, а также Л. Л. Ясиной, Т. А. Александровой, Л. Т. Павловой и Л. П. Заиковой — за помощь в подготовке рукописи к печати.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Н. Эмануэль, А. Бучаченко

Книги на ту же тему

1. Структура макромолекул в растворах, Цветков В. Н., Эскин В. Е., Френкель С. Я., 1964
2. Механические свойства твёрдых полимеров, Уорд И., 1975
3. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения, Малкин А. Я., Чалых А. Е., 1979
4. Высокодисперсное ориентированное состояние полимеров, Волынский А. Л., Бакеев Н. Ф., 1984
5. Роль поверхностных явлений в структурно-механическом поведении твёрдых полимеров, Волынский А. Л., Бакеев Н. Ф., 2014
6. Введение в физику полимеров, Перепечко И. И., 1978
7. Фотопроводимость полимеров, Мыльников В. С., 1990
8. Течение полимеров, Мидлман С., 1971
9. Разрушение полимеров, Кауш Г., 1981
10. Физикохимия полимеров. — 3-е изд., перераб., Тагер А. А., 1978
11. Высокомолекулярные соединения: Учебное пособие для университетов. — 2-е изд., переработ, и доп., Шур А. М., 1971
12. Растворы высокомолекулярных соединений. — 2-е изд., Воюцкий С. С., 1960
13. Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров, Рэнби Б., Рабек Я., 1978
14. Проблемы биологической физики, Блюменфельд Л. А., 1974
15. Дефектность и эксплуатационные свойства полимерных материалов, Манин В. Н., Громов А. Н., Григорьев В. П., 1986
16. Действие лазерного излучения на полимерные материалы: Научные основы и прикладные задачи. в 2-х книгах (комплект из 2 книг), Виноградов Б. А., Перепёлкин К. Е., Мещерякова Г. П., 2006
17. Полимерные нанокомпозиты: многообразие структурных форм и приложений, Микитаев А. К., Козлов Г. В., Заиков Г. Е., 2009
18. Прочность полимерных материалов, Нарисава И., 1987
19. Структура и механические свойства полимеров: Учебное пособие для вузов. — 2-е изд., переработ. и доп., Гуль В. Е., Кулезнев В. Н., 1972
20. Теплофизические методы исследования полимеров, Годовский Ю. К., 1976
21. Введение в физико-химию растворов полимеров, Рафиков С. Р., Будтов В. П., Монаков Ю. Б., 1978
22. Термодинамика полимеризации, Савада X., 1979
23. Физико-химические основы производства полимерных плёнок: Учебное пособие для вузов, Гуль В. Е., Дьяконова В. П., 1978
24. Полиоксиметилены, Берлин А. А., Дебердеев Р. Я., Перухин Ю. В., Гарипов Р. М., 2008
25. Макромолекулярные реакции в расплавах и смесях полимеров: теория и эксперимент, Платэ Н. А., Литманович А. Д., Кудрявцев Я. В., 2008
26. Практикум по технологии полимеризационных пластических масс, Григорьев А. П., 1964
27. Гребнеобразные полимеры и жидкие кристаллы, Платэ Н. А., Шибаев В. П., 1980
28. Студнеобразное состояние полимеров, Папков С. П., 1974
29. Жидкокристаллический порядок в полимерах, Вендорф Д., Цветков В. Н., Рюмцев Е. И., Штенникова И. Н., Блюмштейн А., Хсу Э., Престон Д., Самульски Э., Галло Б., Бэрд Д., Булиган И., Шнейдер Н., Деспер К., Бирс Д., 1981
30. Разделение клеточных частиц и макромолекул, Альбертсон П., 1974
31. Надмолекулярная структура полимеров, Марихин В. А., Мясникова Л. П., 1977
32. Вакуумно-плазменное и плазменно-растворное модифицирование полимерных материалов, Кутепов A. M., Захаров А. Г., Максимов А. И., 2004
33. Диэлектрики и радиация: Кн. 5: Диэлектрические свойства полимеров в полях ионизирующих излучений, Тютнев А. П., Саенко B. C., Пожидаев Е. Д., Костюков Н. С., 2005
34. Методы физико-химической кинетики, Туницкий Н. Н., Каминский В. А., Тимашев С. Ф., 1972
35. Химические приложения топологии и теории графов, Кинг Р., ред., 1987
36. Элементы наследственной механики твёрдых тел, Работнов Ю. Н., 1977