Strålingsinitierte reaksjoner kan kategorisert klassifiseres som to typer: (1) tverrbinding og skjæring og (2) poding og herding.
Tverrbinding er den intermolekylære bindingsdannelsen av polymerkjeder.Graden av tverrbinding er proporsjonal med strålingsdosen.Det krever ikke umettede eller andre mer reaktive grupperinger.Med noen unntak (som i polymerer som inneholder aromater), varierer det ikke mye med kjemisk struktur.Det varierer ikke mye med temperaturen.Selv om mekanismen for tverrbinding ved stråling har blitt studert siden den første oppdagelsen, er det fortsatt ingen utbredt enighet om dens eksakte natur.Mekanismen for tverrbinding varierer generelt med de aktuelle polymerene.Den universelt aksepterte mekanismen innebærer spaltning av en CH-binding på en polymerkjede for å danne et hydrogenatom, etterfulgt av abstraksjon av et andre hydrogenatom fra en nabokjede for å produsere molekylært hydrogen.Deretter kombineres de to tilstøtende polymerradikalene for å danne en tverrbinding. Den totale effekten av tverrbinding er at molekylmassen til polymeren jevnt øker med strålingsdosen, noe som fører til forgrenede kjeder inntil det til slutt dannes et tredimensjonalt polymernettverk når hver polymerkjede er koblet sammen til en annen kjede.
I motsetning er spaltning den motsatte prosessen med tverrbinding der brudd på CC-bindinger skjer.Tverrbinding øker den gjennomsnittlige molekylvekten, mens sistnevnte prosess reduserer den.Hvis energien til strålingen er høy, skjer kjedebrudd gjennom spaltningen av C–C-bindingen.I luftet oppløsningsmedium fortsetter imidlertid den mekanistiske skjæringsmåten på en indirekte måte.De polymere frie radikalene genereres av løsemiddelfrie radikaler, som allerede dannes ved stråling. Tilsetningen av oksygen med de polymere frie radikalene danner peroksyartene, som ved nedbrytning danner mindre molekyler.Den oksidative nedbrytningen av polymerene avhenger av løsningsmidlet som brukes i systemet.Faktisk konkurrerer polymernedbrytningen med oksidasjonen av løsningsmidlet.
Poding er en metode der monomerer introduseres lateralt på polymerkjeden, hvor sikring er den raske polymeriseringen av en oligomermonomerblanding for å danne et belegg, som i det vesentlige er bundet av fysiske krefter til underlaget.I den enkleste formen involverer slike metoder heterogene systemer, hvor substratet er en film, fiber eller til og med et pulver, med monomeren som ren væske, damp eller løsning.Det er et nært forhold mellom poding og herding, selv om det er visse forskjeller.Faktisk er det ingen tidsbegrensning for prosessen med poding.Det kan ta minutter, timer eller til og med dager, mens herding er en vanligvis veldig rask prosess som skjer på en brøkdel av sekundet.Ved poding dannes kovalente C–C-bindinger, mens ved herding involverer binding vanligvis svakere van der Waals eller London-spredningskrefter.van der Waals-binding fungerer på avstander der det er liten eller ingen overlapping eller utveksling, og det er generelt forbundet med mindre energier.Imidlertid er kovalent binding effektiv ved små indre nukleære avstander og er assosiert med elektronoverlapping, utveksling og følgelig høyere energier.Et annet viktig aspekt ved herdereaksjoner er muligheten for at samtidig poding med herding oppstår, noe som fører til forbedrede egenskaper til det ferdige produktet, spesielt når det gjelder vedheft og fleksibilitet.
Poding foregår på tre forskjellige måter: (a) forbestråling;(b) peroksidasjon og (c) gjensidig bestrålingsteknikk.I forbestrålingsteknikken blir den første polymerryggraden bestrålt i vakuum eller i nærvær av en inert gass for å danne frie radikaler.Det bestrålte polymersubstratet behandles deretter med monomeren, som enten er væske eller damp eller som en løsning i et egnet løsningsmiddel.I peroksidasjonspodemetoden blir imidlertid stammepolymeren utsatt for høyenergistråling i nærvær av luft eller oksygen.Resultatet er dannelsen av hydroperoksider eller diperoksider avhengig av naturen til den polymere ryggraden og bestrålingsforholdene.Peroksyproduktene, som er stabile, behandles deretter med monomeren ved høyere temperatur, hvorfra peroksydene gjennomgår dekomponering av toradikaler, som deretter starter poding.Fordelen med denne teknikken er at de mellomliggende peroksyproduktene kan lagres i lange perioder før podetrinnet utføres.På den annen side, med den gjensidige bestrålingsteknikken, bestråles polymeren og monomerene samtidig for å danne de frie radikalene, og tilsetning finner således sted.Siden monomerene ikke utsettes for stråling i forbestrålingsteknikken, er den åpenbare fordelen med denne metoden at den er relativt fri for problemet med homopolymerdannelse som oppstår med den samtidige teknikken.Imidlertid er den avgjorte ulempen med forbestrålingsteknikken skjæringen av basispolymeren på grunn av dens direkte bestråling, som frembringer hovedsakelig dannelsen av blokk-kopolymerer i stedet for podekopolymerer.
Innleggstid: mai-03-2017