Plastics_4_2010

w w w . p l a s t i c s . r u 47 СПЕЦТЕМА /ОБЗОР П Л А С Т И К С № 4 ( 8 6 ) 2 0 1 0 на практике используются только два типа — процесс плазмохимической модификации и модификация реак- тивными газами, хотя проводятся ис- следования и в области других мето- дов: с применением коронного разряда, ультрафиолетового излучения, гамма- излучения, электронного луча. Однимиз наиболее перспективных и современныхметодов являетсямодифи- кация полимеров реактивными газами, которая позволяет изменить свойства поверхностей этих материалов в широ- ких пределах и значительно расширить области их использования. Под термином «реактивные газы» подразумевают совокупность хими- чески активных и инертных газов, так или иначе принимающих участие в хи- мических реакциях в процессе модифи- кации. В качестве химически активных, как правило, используют известные газы-окислители: хлор, фтор, озон. К инертным относится целый спектр га- зов, как уже присутствующих в атмо- сферном воздухе (азот, водород, кисло- род, окислы углерода), так и специально введенных в реактивную газовую среду (аммиак, гелий, аргон). С точки зрения экологической чистоты и экономиче- ской эффективности наиболее целесо- образным представляется использова- ние в качестве газа-окислителя озона. Модификацию полимеров реактив- ными газами можно представить как контролируемыйпроцесс окисления по- верхностногослояполимера.Этареакция протекает по свободнорадикальномуме- ханизму.Нестабильные соединения «озо- ниды», взаимодействуя с молекулярной решеткойполимера, образуют свободные радикалы и гидропероксиды. Свобод- ные радикалы, в свою очередь, взаимо- действуя с инертными газами в газовой смеси, формируют функциональные полярные группы на поверхности поли- мера (гидроксильные, карбоксильные, карбонильные, перекисные, аминные), позволяющие провестипрактическилю- буюреакциюсополимеризации, а гидро- пероксиды осуществляют химическую сшивку с образованием ковалентных и водородных связей. Функциональные химически актив- ные группы на поверхности приводят к возникновениювысокойповерхностной энергии. Это, в свою очередь, означает, чтомодифицированныеполимерныепо- рошкиотлично смачиваютсяидисперги- руются в полярных средах—например, в таких как акрилаты, уретаны, эпоксиды, полисульфиды, и даже в воде. Эффективность поверхностной модификации (в частности, по смачи- ваемости и растворимости) показана на рис. 4. Рисунок 3. Компатибилизация реакционноспособными функциональными сополимерами Функциональный полимер Полимер Б Образование «в процессе» Рисунок 4. Немодифицированный (А) и модифицированный (Б) порошок полиэтилена в воде Реакция на границе соприкосновения Б А Полимер Б