2. Факторы, влияющие на термостойкость полимеров

Необходимо различать два понятия: термостойкость и горючесть полимеров. Как правило, чем больше термостойкость, тем меньше горючесть, но существуют полимеры с гетероатомами (например, с азотом, галогенами), у которых термостойкость невысока, но и горючесть тоже невысока за счет выделяющихся газообразных продуктов, которые являются ингибиторами горения (N₂, HCl и т.п.).

Термостойкость полимеров можно условно оценивать по температуре, при которой наблюдается период полураспада полимера (температура интенсивного разложения) – t_{разлож.}

По соотношению термостойкости и горючести полимеры можно разделить на следующие группы.

I. Факторы, определяющие повышенную термостойкость и пониженную горючесть полимеров.

 термостойкость

 горючесть

1. Наличие сшитых и пространственных структур

(– СН – СН2 –)n  С // \ HС СH   HС СH \\ / СH поливинилбензол	– СН – СН2 –  С // \ HС СH   HС СH \\ / С  – СН – СН2 – полидивинилбензол
tразлож = 364^0С	tразлож = 399^0С

2. Ароматическое кольцо в главной цепи полимера



СН₂



С

// \

HС СH

  t_разлож = 430⁰С

HС СH

\\ /

С



3. Большая величина средней относительной молекулярной массы полимера

СН3  – СН2– С –  С = О  О – СН3 полиметилметакрилат

М = 1,5  10^5 tразлож = 283^0С М = 5  10^6 tразлож = 328^0С

4. Сопряженные системы в главной цепи

[– С С –]_nкарбинt_разлож = 2300⁰С

Полимеры с подобной структурой относятся к жаростойким полимерам.

II. Факторы, определяющие пониженную термостойкость и повышенную горючесть полимеров.

 термостойкость

 горючесть

1. Наличие кратных связей в цепи полимера

( – СН2– СН – )n  СН3 полипропилен	( – СН2– С = СН – СН2 – )n  СН3 полиизопрен
tразлож = 387^0С	tразлож = 323^0С

2. Наличие атомов кислорода в главной цепи

( – СН2– СН2– )n полиэтилен	( – СН2– СН2– О – )n полиэтиленоксид
tразлож = 406^0С	tразлож = 345^0С

3. Наличие разветвлений в боковых цепях

( – СН2– СН2– )n полиэтилен	( – СН2– СН – )n  СН3 полипропилен
tразлож = 406^0С	tразлож = 387^0С

III. Факторы, определяющие пониженную термостойкость и пониженную горючесть полимеров.

 термостойкость

 горючесть

Наличие в структуре негорючих атомов галогенов, причем

F < Cl << Br < I.

( – СН₂– СН – )_n



Сl

поливинилхлорид t_разлож = 250⁰С