Identyfikacja toksycznych produktów rozkładu termicznego i spalania tworzyw sztucznych
Podstawowymi czynnikami wywołującymi przyspieszone procesy starzeniowe w polimerach są:
• czynniki utleniające, w tym szczególnie tlen i ozon zawarte w powietrzu,
• podwyższona temperatura, w tym również nagłe (cykliczne) zmiany i temperatury,
• działanie światła, w tym szczególnie promieni UV oraz promieniowania radiacyjnego,
• chemiczne substancje agresywne, w tym również woda i para wodna,
• naprężenia mechaniczne, w tym szczególnie cyklicznie zmieniające się naprężenia dynamiczne (prowadzące do zmęczenia tworzywa), itp.
W celu zapobiegnięcia lub częściowego zahamowania bądź opóźnienia reakcji wolnorodnikowych procesów starzeniowych wprowadza się do polimerów odpowiednie substancje, zwane stabilizatorami i inhibitorami. Związki, które wprowadzone do środowiska reakcji powodują zatrzymanie reakcji (np. wolnorodnikowej polimeryzacji), noszą nazwę inhibitorów, a związki spowalniające wolnorodnikowe reakcje polimeryzacji (zachodzące w procesach starzenia polimerów) nazywa się stabilizatorami.
Stabilizatory wprowadza się do polimerów bądź to w celu ułatwienia a niekiedy wręcz umożliwienia) procesów przetwórczych, które prowadzi się zwykle w podwyższonej temperaturze i przy dużych naprężeniach ścinających, bądź też najczęściej w celu przedłużenia okresu użytkowania uformowanych gotowych wyrobów z polimerów. W praktyce stosuje się wiele odmian stabilizatorów o różnym działaniu i przeznaczeniu; są to związki zwiększające odporność na działanie:
• podwyższonej temperatury - stabilizatory termiczne,
• światła - absorbery UV,
• tlenu - antyutleniacze,
• ozonu - antyozonaty,
• promieniowania jonizującego,
• metali o zmiennej wartościowości,
• zmiennych naprężeń (zmęczenie).
Najskuteczniej działającymi antyutleniaczami:
• fenole (wielowodorotlenowe i wielopierścieniowe),
• aminy aromatyczne,
• organiczne związki siarki (merkaptany, tioetery i disiarczki),
• związki fosforu (fosfiny).
5
Autor: Elżbieta Gałązka, Zdzisław Salamonowicz