Kinetički i strukturni čimbenici u reakciji cijepljenja stirena na poliolefine

Radijacijsko cijepljenje monomera na polimere je polimerizacija radikalima koja se normalno zbiva u viskoznome mediju, a vrlo često i u mikroheterogenome kristalastome materijalu. Istraživana je uloga kinetičkih i strukturnih čimbenika u reakciji cijepljenja. Cijepljenje stirena na polietilen i polipropilen inicirano je radijacijskim postupcima (izravno ozračivanje polimera i monomera, prethodno ozračivanje polimera u podtlaku, prethodno ozračivanje polimera u zraku) i kemijskim inicijatorima (azoizobutiro-nitrilom i benzoilperoksidom). Istraživan je utjecaj temperature, brzine doze, gustoće polimera, debljine ispitka, dodatka metanola monomeru i prethodnog umreživanja polimera na reakciju cijepljenja. Pokazano je da se na reakciju cijepljenja iniciranu izravnim ozraživanjem stirena i polietilena ili polipropilena može primijeniti pretpostavka stacionarnog stanja koja se primjenjuje na homopolimerizaciju. Mjerenja bubrenja pokazala su da je dotok monomera u polimer brži nego njegova potrošnja u reakciji, pa difuzija ne određuje brzinu reakcije. Brzina reakcije cijepljenja bila je konstantna i za brzine doze manje od 102 Gy/h dobivena je ovisnost brzine cijepljenja o kvadratnom korijenu iz brzine doze kakvu zahtijeva klasična jednadžba za homopolimerizaciju. Neovisnost brzine cijepljenja o brzini doze iznad 102 Gy/h uzrokovana je sudjelovanjem primarnih radikala u reakciji terminacije. S porastom gustoće polimera (0,92 – 0,96 g/cm3) i debljine filma ili folije (0,05 – 1 mm) zbog povišenja viskoznosti reakcijskog medija i posljedičnog sniženja brzine terminacije, brzina i prinos cijepljenja rastu, ali za vrlo krute deblje folije visoke gustoće opažena je vrlo mala brzina i nizak prinos cijepljenja, osobito pri niskim temperaturama. Razmatran je utjecaj strukturnih čimbenika i umreživanja na reakciju cijepljenja.