Факторы потребительных свойств и качеств медицинских товаров из полимерных материалов

С целью улучшения потребительных свойств изделий из полимерных материалов применяют различные методы защиты от действия факторов внешней среды:

1. Методы активной защиты направлены на ослабление воздействия от факторов внешней среды: использование рациональной упаковки.
2. Методы пассивной защиты направлены на повышение стабильности полимера путем использования различных стабилизаторов, которые вводятся в состав полимера (термостабилизаторы, светостабилизаторы, антиоксиданты, нецепные ингибиторы).
3. Комбинированные методы. Предотвратить разрушение полимера под действием кислорода воздуха и высоких температур можно путем стабилизации полимеров. Основная задача стабилизации полимеров сводится к замедлению (ингибированию) тех или иных процессов, протекающих при повышенных температурах.

Существующие методы стабилизации можно разбить на две группы. К одной группе относятся методы, связанные с введением химических добавок, называемых стабилизаторами или ингибиторами.

Другую группу составляют методы химической модификации полимера, не приводящие к существенному изменению исходного комплекса свойств материала. Наиболее широко распространен метод стабилизации с помощью добавок, замедляющих те или иные процессы.

Чаще всего стабилизаторы участвуют в следующих реакциях:

• взаимодействие со свободными радикалами, приводящее к дезактивации активных центров и обрыву цепей;
• взаимодействие с молекулярными продуктами деструкции, участвующими в реакциях, приводящих к разрушению полимера;
• взаимодействие с активными химическими агентами, проникающими в полимер из внешней среды;
• блокирование (дезактивация) реакционноспособных центров макромолекул (слабых связей), в том числе модификация путем блокирования концевых групп;
• дезактивация примесей путем их связывания в стабильные комплексы.

В перечисленных реакциях образуются новые химические соединения и группы с пониженной реакционной способностью, в частности — с более прочными химическими связями, что, собственно, и обусловливает эффект стабилизации.

Большое разнообразие реакций, приводящих к ухудшению свойств полимеров (старению), вызывает значительные затруднения при разработке общей классификации процессов ингибирования.

Перечисленные выше типы реакций ингибирования добавками, на наш взгляд, можно разделить на две группы — цепное и нецепное ингибирование.

Деление ингибированных процессов старения полимеров на цепные и нецепные удобно с точки зрения создания общих принципов, позволяющих проводить подбор стабилизаторов.

Известны также способы повышения стабильности полимеров, основанные на модификации и структурной стабилизации полимеров, структурно-химической стабилизации деструктирующих агентов и стабилизаторов.

В основе этих методов лежат представления, связанные с эффектами клетки, со снижением скорости диффузии активных веществ в полимерах и т. п.

Цепное ингибирование предполагает дезактивацию активных центров цепного процесса, т. е. превращение их в неактивные продукты, не участвующие в продолжении цепи. Процессы цепного ингибирования, протекающие при стабилизации полимеров и различных лекарственных средств, достаточно подробно изучены и описаны в литературе.

При термоокислительной деструкции полимеров в условиях неограниченного дотупа кислорода обрыв кинетических цепей связан с реакцией перекисных радикалов RO2 с ингибитором.

Примерами сильных антиоксидантов, взаимодействующих с перекисными радикалами  с  константой скорости ингибирования k₇  = 10⁴– 10⁵ л. моль⁻¹ с⁻¹ являются замещенные фенолы и амины.