АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Конденсационная полимеризация

Читайте также:
  1. Анионно-координационная полимеризация.
  2. Ионно-координационная полимеризация.
  3. Полимеризация.
  4. Радикальная сополимеризация.

Конденсационная полимеризация происходит в тех случаях, когда в результате реакции между двумя молекулами (обычно разнородными) образуется большая молекула с выделением побочного низкомолекулярного продукта (часто, но не всегда, последним бывают молекулы воды). В данном случае присутствие мономеров с двойной связью углерод — углерод не является обязательным. Ниже приведен пример кремнийорганического соединения, в котором неорганический полимер образовался по реакции конденсации силанолов:

В этом случае R является органическим радикалом, например, метальной группой СН3, а побочным продуктом реакции полимеризации — вода.

Таким образом, поликонденсация - это реакция синтеза полимеров, при которой происходит химическое взаимодействие мономеров с образованием побочных низкомолекулярных веществ (вода, аммиак, спирты). Сополимертания - это процесс образования макромолекул из двух и более мономеров. В настоящее время большинство стоматологических пластмасс являются сополимерами. Благодаря применению ряда мономеров, изменяя количественные соотношения между ними, можно целенаправленно получать сополимеры с улучшенными свойствами. Сшивка - это образование поперечных связей между макромолекулами. Ее проводят с целью повышения прочности полимерных материалов. Вещества, с помощью которых происходит сшивка, называются сшивагентами.

 

Пластификация - это повышение пластичности и эластичности полимерных материалов. Различают внешнюю (наружную), внутреннюю и механическую пластификацию. Внешняя пластификация проводится путем введения в полимер специальных низкомолекулярных веществ (пластификаторов), которые уменьшают силу межмолекулярного взаимодействия, не влияя на жесткость цепи макромолекулы полимера. Внутренняя пластификация достигается за счет реакции полимеризации, при этом уменьшаются силы внутримолекулярного взаимодействия. Механическая пластификация осуществляется путем целенаправленного ориентирования макромолекул полимера, нагретого выше температуры стеклования и последующего охлаждения в растянутом состоянии. Улучшение одних свойств полимеров за счет пластификации, нередко ухудшает другие. Так, полимеры с наружной пластификацией, в результате выщелачивания, улетучивания пластификаторов быстро стареют. Они становятся менее прочными, более хрупкими.

Одним из компонентов пластмасс, применяемых при изготовлении зубных протезов, является мономер, представляющий собой сложный эфир одной из кислот акриловой группы. Получение пластмассового изделия происходит при полимеризации пластмассового теста. Этот сложный химический процесс должен проходить при определенных условиях, обеспечивающих полную полимеризацию мономера. Нарушения этого процесса из-за незнания его химической сущности приводит к ухудшению механических показателей, раздражению остаточным мономером слизистой оболочки полости рта под протезом.

Абсорбция воды и растворимая фракция. Многие полимеры, используемые в стоматологии, например, входящие в состав полимерных композитов, базисов съемных зубных протезов или мягких подкладок к базисам, склонны к абсорбции растворителей, в частности, воды, а также к утрате растворимых компонентов. Молекулы растворителя раздвигают полимерные цепи, вызывая набухание. Поскольку это приводит к ослаблению связей, полимер становится более мягким, снижается его температура стеклования и прочность. В частности, такой материал, как нейлон, склонен поглощать влагу, что существенно ограничивает сроки службы нейлоновых зубных щеток. Полагают, что в случае полимерных композитов показатель водопоглощения является одним из определяющих факторов, от которых зависит изменение цвета этих материалов и гидролитическая деградация поверхности раздела между полимерной матрицей и частицами наполнителя. Мягкие базисные подкладки теряют эластичность в результате растворения пластификаторов, повышается их склонность к крипу, и они могут разрушаться под воздействием осмотического давления, которое может возникнуть при этих условиях. Таким образом, необходимо ограничивать как поглощение материалом влаги, так и содержание в материале растворимых фракций. Это позволит полимеру сохранять требуемые свойства и не выделять вредные компоненты, которые будут снижать биосовместимость материала с тканями живого организма. Простейшим методом оценки показателей водопоглощения и водорастворимости полимера является контроль изменения веса материала при его погружении в воду. Тщательный анализ количества воды, поглощенной полимерным материалом, может быть осложнен прохождением обратного процесса — потерей водорастворимых компонентов, таких, как пластификаторы или остаточные мономеры. Оба процесса протекают одновременно, хотя и с разной скоростью. Большое значение для оценки этих факторов имеет то, что оба этих процесса протекают независимо один от другого. Поглощение и потеря воды зависят от скорости диффузии воды и водорастворимых компонентов через материал. Таким образом, чем выше скорость диффузии, тем быстрее вода будет поглощаться материалом, тем легче будут выходить из него растворимые фракции. Важно отметить, что люб а я влага в образце, поглощенная им из атмосферы, должна быть удалена. Схематическое представление кинетики водопоглощения и доли растворимой фракции перед погружением образца в воду. Перед испытанием образцы высушивают до постоянного веса и хранят в эксикаторе. Кинетика абсорбции и десорбции. Причиной появления пика кривой в первом цикле испытания является разница скоростей проникновения воды в образец и выхода из него растворимой фракции. Поглощение воды происходит с большей скоростью, чем выход растворимых компонентов, поэтому сразу же после погружения образец начинает быстро набирать вес до точки насыщения. В этой точке начинается процесс выхода растворимой фракции, который можно заметить по потере веса образца, выходу растворимой фракции способствует ее растворение в поглощенной воде. Количество поглощенной воды можно рассчитать по формуле: Водопоглощение, % масс. = (W, — W2)/W2 х 100 Количество растворимой фракции рассчитывают по формуле: Растворимая фракция, % масс. = (W0 _ W2)/W2 х 100 Если в конце цикла водорастворения определить объем материала, V, и величину W2 заменить величиной V, то это позволит выразить водопоглощение и показатель водорастворимости в таких единицах, как мкг/мм3, которые рекомендованы международным стандартом (ИСО/ДИС 4049). Для большинства полимеров величина водопогл ощения составляет от 30 до 50 мкг/мм3. Для полимерных композитов эта величина, однако, будет более низкой из_за присутствия стеклонаполнителя, но с учетом стеклонаполнителя, количество воды, поглощенной полимером, должно находится в пределах значений, приведенных выше (для полимеров). Более высокие значения водопоглощения, которые были определены для некоторых полимерных композитов, могут быть объяснены: наличием пористости или свободного пространства, образовавшегося в результате вымыв ания растворимой фр акции; гидролитическим разрушением на поверхности раздела между полимером и наполнителем; химическим растворением частиц стекла, использованных для наполнения полимера. Клиническое значение Избыточное поглощение воды может привести к изменению цвета и деградации стоматологических полимерных материалов. полимерам, из которых изготавливают хирургические шовные материалы или биодеградируемые имплантаты. В этих случаях процесс деструкции превращает полимер в низкомолекулярные продукты (углекислый газ, воду, соли и т.д.). Продукты, образовавшиеся в результате распада полимера, могут поглощаться клетками организма и выводиться с участков имплантации.

Разрыв связи

Деструкция полимеров, вызванная разрушением ковалентных связей, называется разрывом связей. Большинство свойств полимерного материала зависит от молекулярной массы полимерных цепей. Если в полимерной цепи произошел разрыв ковалентных связей, то это приведет к снижению молекулярной массы полимера, что, в свою очередь, обуславливает значительное снижение механической прочности материала. Разрыв ковалентных связей может произойти в результате облучения, нагревания или химического взаимодействия с другим веществом. Некоторые формы электромагнитного излучения, такие, как ультрафиолетовые лучи, могут проникать в полимер и воздействовать на связи, удерживающие вместе отдельные звенья полимера. Одним из возможных последствий может стать ионизация, которая возникнет, если под воздействием электромагнитного излучения электрон оторвется от атома, и атом превратится в ион. Это приведет к тому, что связь с этим атомом будет разорвана и длина полимерной цепи сократится. Другим возможным последствием может стать образование сетчатой структуры (сшивание): в этом случае эффект от излучения будет положительным, поскольку приведет к улучшению механических свойств материала. Примером положительного эффекта от излучения является воздействие на полиэтилен g_лучами. Гамма_лучи способствуют образованию поперечно сшитой структуры, которые повышают устойчивость материала к размягчению и текучести при повышенных температурах. Нагревание полимерного материала может привести к разрыву полимерных цепей. Устойчивость полимера к воздействию повышенных температур зависит от энергии связи между звеньями полимерной цепи. Однако в некоторых случаях разрыв цепи полимера имеет положительное значение — это относится к полимерам, из которых изготавливают хирургические шовные материалы или биодеградируемые имплантаты. В этих случаях процесс деструкции превращает полимер в низкомолекулярные продукты (углекислый газ, воду, соли и т.д.). Продукты, образовавшиеся в результате распада полимера, могут поглощаться клетками организма и выводиться с участков имплантации.


1 | 2 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)