Реакције изазване зрачењем могу се категорички класификовати као два типа: (1) умрежавање и сечење и (2) калемљење и очвршћавање.
Унакрсно повезивање је формирање интермолекуларне везе полимерних ланаца.Степен умрежавања је пропорционалан дози зрачења.Не захтева незасићене или друге реактивније групе.Уз неке изузетке (као код полимера који садрже ароматичне материје), не разликује се много у зависности од хемијске структуре.Не варира много у зависности од температуре.Иако је механизам унакрсног повезивања зрачењем проучаван од његовог првобитног открића, још увек не постоји широко распрострањено слагање о његовој тачној природи.Механизам умрежавања генерално варира у зависности од полимера у питању.Универзално прихваћен механизам укључује цепање Ц–Х везе на једном полимерном ланцу да би се формирао атом водоника, након чега следи апстракција другог атома водоника из суседног ланца да би се произвео молекуларни водоник.Затим се два суседна полимерна радикала комбинују да формирају попречну везу. Укупан ефекат умрежавања је да молекулска маса полимера стално расте са дозом зрачења, што доводи до разгранатих ланаца све док се на крају не формира тродимензионална полимерна мрежа када се сваки полимерни ланац повеже другом ланцу.
Насупрот томе, расцеп је супротан процес умрежавања у којем долази до пуцања Ц–Ц веза.Унакрсно повезивање повећава просечну молекулску тежину, док је последњи процес смањује.Ако је енергија зрачења велика, долази до прекида ланца кроз цепање Ц–Ц везе.У медијуму са газираним раствором, међутим, механистички начин сечења се одвија на индиректан начин.Полимерне слободне радикале стварају радикали без растварача, који су већ формирани зрачењем. Додатак кисеоника са полимерним слободним радикалима формира перокси врсте, које при разградњи формирају мање молекуле.Оксидативна деградација полимера зависи од растварача који се користи у систему.У ствари, деградација полимера се такмичи са оксидацијом растварача.
Калемљење је метода где се мономери уводе бочно на полимерни ланац при чему се обезбеђује брза полимеризација мешавине мономера олигомера да би се формирао премаз, који је суштински везан физичким силама за подлогу.У најједноставнијем облику, такве методе укључују хетерогене системе, супстрат је филм, влакно или чак прах, са мономером у облику течности, пара или раствора.Постоји блиска веза између калемљења и лечења иако постоје одређене разлике.У ствари, не постоји временско ограничење за процес калемљења.То може трајати неколико минута, сати или чак дана, док је очвршћавање обично веома брз процес који се одвија у делићу секунде.У калемљењу се формирају ковалентне Ц–Ц везе, док код очвршћавања, везивање обично укључује слабије ван дер Валсове или Лондонске дисперзивне силе.Ван дер Валсово везивање функционише на растојањима где постоји мало или никакво преклапање или размена и генерално је повезано са мањим енергијама.Међутим, ковалентно везивање је ефикасно на малим међунуклеарним растојањима и повезано је са преклапањем електрона, разменом и последично већим енергијама.Други важан аспект реакција очвршћавања је могућност да се истовремено калемљење са очвршћавањем догоди што доводи до побољшаних својстава готовог производа, посебно у погледу адхезије и флексибилности.
Калемљење се одвија на три различита начина: (а) пре-зрачење;(б) пероксидација и (ц) техника међусобног озрачивања.У техници пре зрачења, прва полимерна кичма се озрачи у вакууму или у присуству инертног гаса да би се формирали слободни радикали.Озрачени полимерни супстрат се затим третира са мономером, који је или течан или пара или као раствор у одговарајућем растварачу.Међутим, у методи пероксидационог калемљења, полимер трупа је подвргнут високоенергетском зрачењу у присуству ваздуха или кисеоника.Резултат је формирање хидропероксида или дипероксида у зависности од природе полимерне кичме и услова зрачења.Пероксидни производи, који су стабилни, се затим третирају мономером на вишој температури, одакле се пероксиди разлажу до радикала, који затим покрећу калемљење.Предност ове технике је у томе што се средњи пероксипроизводи могу чувати дуже време пре него што се изврши корак калемљења.С друге стране, техником међусобног озрачивања полимер и мономери се истовремено зраче да би се формирали слободни радикали и тако се одвија додавање.Пошто мономери нису изложени зрачењу у техници пре зрачења, очигледна предност те методе је у томе што је релативно ослобођена проблема формирања хомополимера који се јавља при симултаној техници.Међутим, одлучујући недостатак технике пре озрачивања је цепање основног полимера због његовог директног зрачења, које доводи до претежно формирања блок кополимера, а не графткополимера.
Време поста: 03.05.2017