Phản ứng phẩn hủy polymer là phản ứng làm đứt liên kết hóa học trong mạch chính của phân tử polyme, làm giảm giá trị trọng lượng phân tử trung bình của polyme đưa đến làm thay đổi tính chất vật lý, nhưng không làm thay đổi lớn thành phần hoá học của nó.
Theo thời gian và điều kiện bảo quản, sử dụng, các sản phẩm polyme (nhựa, cao su) giảm dần và biến mất các tính chất cơ lý cũng như những tính chất cảm quan bên ngoài như chảy nhão hay cứng dần lên, đó là hiện tượng lão hóa làm mất tính ổn định polymer.Nguyên nhân của qúa trình lão hóa là sự đứt mạch, biến đổi trong cấu trúc mạch phân tử polyme dưới nhiều yếu tố tác động khác nhau mà trong đó chủ yếu là quá trình oxy hoá của oxy không khí.
Các tác nhân phân hủy polymer:
Nhiệt độ : Có khả năng gây phá hủy mạch polyme, nhiệt độ cao thúc đẩy quá trình oxy hoá mãnh liệt. Trong qúa trình gia công nhiệt độ cao quá sẽ làm phân hủy vật liệu.
Môi trường : (axít, bazơ) có khả năng phá hủy mạch polymer , ví dụ nhóm – COO – dể bị phân hủy trong môi trường bazơ.
Bức xạ : là những sóng có bước sóng ngắn. Bức xạ có bước sóng càng ngắn thì mức năng lượng càng cao. Nếu có thêm tác nhân oxy thì mức độ phân hủy polyme càng cao. Tác nhân bức xạ có khả năng phân hủy polyme cao hơn rất nhiều so với tác nhân nhiệt.
Oxy hóa : thường là hiện tượng kết hợp (có ôxy, bức xạ, môi trường ẩm) sẽ phân hủy nhanh.
Ý nghĩa của việc nghiên cứu phân hủy polyme
Dựa vào phản ứng phân hủy có thể xác định cấu tạo, cấu trúc polymer.
Mức độ phân hủy phù hợp làm giảm khối lượng polymer một phần để dễ gia công.
Phân hủy có thể xây dựng được chế độ gia công : xây dựng phạm vi giới hạn để sử dụng sản phẩm (chịu nhiệt, chịu bức xạ).
Bảo vệ polymer : chọn chất chống lão hóa, làm giảm tính năng của polymer dưới tác dụng của môi trường (nhiệt độ, các tia bức xạ, ăn mòn…).
Phản ứng gel hóa
Khi polymer có độ chức lớn hơn 2 phản ứng sẽ xảy ra theo 3 chiều gọi là phản ứng gel hóa. Phản ứng gel hóa làm tăng độ nhớt của polymer rất nhanh đồng thời lượng nhiệt sinh ra lớn. Thực nghiệm thường xác định được thời gian gel của phản ứng có thể thông qua độ nhớt của polymer hoặc nhiệt độ của hỗn hợp phản ứng. Khi độ nhớt của polymer thay tăng đột ngột là thời điểm tốc độ phản ứng xảy ra nhanh nhất, có thể lấy đó là điểm kết thúc phản ứng gel hóa. Khi tốc độ phản ứng gel hóa tăng nhanh đồng thời sẽ sinh ra lượng nhiệt rất lớn. Chính vì thế thời gian gel của phản ứng cũng có thể được xác định khi nhiệt độ của hổn hợp polymer tăng lên với tốc độ nhanh nhất.