Hei acolo! În calitate de furnizor de acizi grași înalți, am petrecut o cantitate bună de timp scufundându -se în lumea polimerilor pe bază de acid gras înalt. O mare întrebare care apare adesea este: care sunt factorii care afectează degradarea polimerilor pe bază de acid gras înalt? Ei bine, să săpăm și să explorăm acest subiect împreună.
Structura chimică a polimerului
În primul rând, structura chimică a polimerului pe bază de acid gras înalt joacă un rol imens. Monomerii folosiți pentru a face acești polimeri sunt cheie. De exemplu, acidul gras al uleiului înalt este un material de pornire obișnuit. Puteți afla mai multe despre astaAici. Tipul de obligațiuni din coloana vertebrală a polimerului, cum ar fi legăturile ester sau amide, poate fi destul de vulnerabil. Obligațiile esterului, de exemplu, sunt sensibile la hidroliză. Asta înseamnă că se pot descompune atunci când intră în contact cu apa. Dacă polimerul are o mulțime de aceste obligațiuni de ester, va fi mai probabil să se degradeze în timp.
Contează și gradul de nesaturare a lanțurilor de acid gras. Acizii grași nesaturați au legături duble, iar aceste legături duble sunt reactive. Ele pot reacționa cu oxigenul în aer printr -un proces numit oxidare. Această oxidare poate duce la formarea radicalilor liberi, care apoi provoacă reacții în lanț care descompun polimerul. Deci, polimerii obținuți din acizi grași înalți extrem de nesaturați s -ar putea degrada mai repede decât cei obținuți din cei mai saturați.
Condiții de mediu
Mediul în care este plasat polimerul pe bază de acid gras înalt are un impact masiv asupra degradării sale. Temperatura este un factor major. Temperaturile ridicate pot accelera reacțiile chimice. Când este cald, moleculele din polimer se mișcă mai puternic. Această mișcare crescută poate rupe legăturile slabe din polimer, ceea ce face ca aceasta să se degradeze. De exemplu, dacă un polimer este expus la lumina directă a soarelui într -o zi caldă de vară, căldura poate avea cu adevărat un efect asupra structurii sale.
Umiditatea este un alt biggie. Așa cum am menționat anterior, apa poate provoca hidroliză a legăturilor esterului. Într -un mediu umed, există mai mulți vapori de apă în aer. Această apă poate pătrunde în polimer și poate începe să descompună acele legături sensibile. Chiar și cantități mici de umiditate pe o perioadă lungă de timp pot duce la o degradare semnificativă.
Radiația UV este, de asemenea, o problemă. Lumina solară conține raze ultraviolete, iar aceste raze au suficientă energie pentru a rupe legăturile chimice. Când un polimer pe bază de acid gras înalt este expus la lumina UV, acesta poate provoca fotodegradare. Lumina UV poate rupe legăturile duble în acizii grași nesaturați și poate genera, de asemenea, radicali liberi. Acești radicali liberi inițiază apoi o serie de reacții care descompun polimerul.
Prezența microorganismelor
Microorganismele pot juca, de asemenea, un rol în degradarea polimerilor pe bază de acid gras înalt. Unele bacterii și ciuperci au enzime care pot descompune polimerii organici. Aceste microorganisme pot utiliza polimerul ca sursă de carbon și energie. Ele secretă enzime care rupe lanțurile polimerice în molecule mai mici pe care le pot absorbi și metaboliza.
Disponibilitatea nutrienților în mediu afectează creșterea acestor microorganisme. Dacă există și alte surse de nutrienți în apropiere, cum ar fi murdăria sau materia organică, microorganismele vor prospera. Aceasta înseamnă că vor fi mai activi în degradarea polimerului. Deci, dacă un polimer este plasat într -un mediu de sol, unde există o mulțime de microorganisme și nutrienți, este probabil să se degradeze mai repede decât într -un mediu steril.
Aditivi și contaminanți
Uneori, aditivii sunt adăugați la polimeri pe bază de acid gras înalt pentru a -și îmbunătăți proprietățile. Dar acești aditivi pot afecta și degradarea. De exemplu, sunt adăugați unii antioxidanți pentru a preveni oxidarea. Acești antioxidanți funcționează prin scăparea radicalilor liberi înainte de a putea provoca reacții în lanț. Cu toate acestea, dacă antioxidantul nu este eficient sau dacă se va folosi în timp, polimerul va fi mai sensibil la oxidare.
Contaminanții pot cauza, de asemenea, probleme. Dacă există impurități în polimer în timpul producției sale, aceste impurități pot acționa ca catalizatori pentru reacții de degradare. Acestea pot accelera defalcarea polimerului prin inițierea reacțiilor chimice. De exemplu, ionii metalici pot cataliza reacțiile de oxidare. Deci, dacă există urme de contaminanți metalici în polimer, s -ar putea degrada mai repede.
Stres mecanic
Stresul mecanic poate provoca degradarea fizică a polimerilor pe bază de acid gras înalt. Când un polimer este îndoit, întins sau comprimat, acesta poate provoca tensiuni interne în structura sa. Aceste tensiuni pot rupe legăturile din polimer. De exemplu, dacă un polimer este utilizat într -un produs care suferă îndoire repetată, precum un tub flexibil, flexarea constantă poate slăbi polimerul în timp.
Frecvența și amploarea materiei de stres mecanic. Stresul mare de timp poate provoca daune imediate polimerului, dar stresurile mici repetate pot duce, de asemenea, la deteriorarea cumulată. Această deteriorare cumulativă poate determina în cele din urmă polimerul să eșueze.
Prelucrarea polimerilor
Modul în care este procesat polimerul pe bază de acid gras înalt poate influența și degradarea acestuia. În timpul procesului de fabricație, forțele de forfecare ridicate pot fi aplicate polimerului. Aceste forțe de forfecare ridicate pot rupe lanțurile de polimeri, creând lanțuri mai scurte. Aceste lanțuri mai scurte ar putea fi mai reactive și mai predispuse la degradare.
Temperatura și presiunea utilizată în timpul procesării pot afecta, de asemenea, proprietățile finale ale polimerului. Dacă condițiile de procesare sunt prea dure, acestea pot provoca unele dintre reacțiile chimice care duc la degradare chiar înainte ca polimerul să fie folosit. De exemplu, supraîncălzirea în timpul extrudării poate provoca oxidarea și degradarea polimerului.
Aplicații și utilizare
Modul în care este utilizat polimerul pe bază de acid gras înalt în diferite aplicații poate afecta degradarea acestuia. În unele aplicații, polimerul ar putea fi expus la substanțe chimice. De exemplu, dacă un polimer este utilizat într -un produs de curățare, acesta ar putea intra în contact cu acizi sau baze puternice. Aceste substanțe chimice pot reacționa cu polimerul și pot face ca acesta să se degradeze.
În aplicațiile medicale, sistemul imunitar al organismului poate juca, de asemenea, un rol. Celulele imune din corp pot recunoaște polimeri străini și pot încerca să le descompună. Acest lucru poate duce la degradarea polimerului atunci când este utilizat ca implant medical sau în sistemele de administrare a medicamentelor.
Concluzie
Deci, acolo îl ai! Există mulți factori care afectează degradarea polimerilor pe bază de acid gras înalt, inclusiv structura chimică a polimerului în sine, condițiile de mediu, prezența microorganismelor, aditivilor și contaminanților, procesarea polimerilor și modul în care este utilizat polimerul. Ca furnizor de acizi grași înalți, am înțeles importanța acestor factori. Știind ce cauzează degradarea, putem lucra la dezvoltarea de polimeri care sunt mai stabili și de lungă durată.
Dacă sunteți interesat să achiziționați acizi grași înalți pentru producția dvs. de polimeri sau aveți întrebări despre cum să vă faceți polimerii mai rezistenți la degradare, mi -ar plăcea să am o discuție. Doar întindeți -vă și putem începe o conversație despre nevoile dvs. specifice.
Referințe
- Albertsson, A. - C., & Varma, IK (2003). Polimeri biodegradabili pentru mediu. Degradarea și stabilitatea polimerului, 80 (2), 135 - 147.
- Liggat, J., & Koutsky, J. (2007). Rolul acizilor grași în degradarea polimerilor. Journal of Polymer Science Partea A: Polimer Chemistry, 45 (18), 4033 - 4040.
- Scott, G. (1999). Oxidarea atmosferică și antioxidanții. Elsevier.