На главную

Статья по теме: Деструкцию полимеров

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Деструкцию полимеров могут вызывать физические (тепло, свет и т. д.) или химические (кислород, вода и т. д.) агенты. Их действие сводится к разрыву основных цепей макромолекул или к изменению строения заместителей (без разрыва основной цепи), что позволяет разделить все реакции на следующие четыре группы по некоторому сходству в отношении продуктов реакции, ее механизма и кинетики:[12, С.11]

Хотя гидролитическую деструкцию полимеров впервые изучали на примерах белков и целлюлозы, позднее в этом направлении начали исследовать синтетические продукты поликонденсации, особенно полиэфиры и полиамиды. Технологическое значение реакций гидролиза полимеров как в процессе их синтеза, так и при их использовании заключается в том, что гидролиз макромолекул вызывает снижение разрывной прочности. Вследствие этого необходимо знать механизм гидролитической деструкции отдельных полимеров, а также иметь возможность сравнивать разные полимеры по устойчивости их к гидролизу. Для выяснения механизма в свою очередь нужно определить скорость исследуемой химической реакции, а также влияние физической структуры полимера на скорость этой реакции.[14, С.5]

Ультразвук также вызывает деструкцию полимеров, поэтому облучение ультразвуком смеси двух полимеров приводит, в результате последующей рекомбинации, к образованию блок-сополимеров, как это было показано на примере смеси полистирола с полиметилметакрилатом [384, 385] и в других случаях [386]. Действие ультразвука на раствор полимера в мономере приводит к образованию привитых и блок-сополимеров [387, 388].[22, С.58]

Ультразвук также вызывает деструкцию полимеров, поэтому облучение ультразвуком смеси двух полимеров приводит в результате последующей рекомбинации образующихся при этом макрорадикалов к блоксополиме-рам, как это было показано на примере действия ультразвука на смесь полистирола с полиметилметакрилатом [797, 798] и в других случаях [799]. Действие ультразвука на раствор полимера в мономере также приводит к образованию привитых и блоксополимеров [800, 801].[23, С.153]

В ряде случаев механическую деструкцию полимеров проводят целенаправленно для придания полимерным материалам требуемых технологических свойств Механическим разрушением макромолекул в присутствии акцепторов свободных радикалов снижают среднюю молекулярную массу полимеров, облгг-чэя их смешение с кочпонс тамн, входящими в состав разлм -ных полимерных композиций, а также получение концентрированных растворов более низкой вязкости, формование издели"! из расплавов. Этот же процесс лежит в основе получение некоторых блок- и привитых сопочимсров. Акцепторами сы-бодиых радикалов, кроме кислорода, могут служить мсркгг-таны, хнноны, дисульфиды и др (рис. 3.13).[2, С.223]

Радиоактивное излучение вызывает деструкцию полимеров. Однако при правильном выборе радиоактивного излучения можно добиться и улучшения некоторых свойств. Например, интенсивное облучение полиэтилена потоком электронов вызывает деструкцию полимера. Но при облучении полиэтилена небольшими дозами происходит сшивка полимерных цепей, при этом их гибкость сохраняется, а возможность развития течения устраняется. Все это приводит к повышению прочности и теплостойкости полимера.[7, С.191]

Как известно, кислород обычно ускоряет деструкцию полимеров. Характерным примером является влияние воздуха на ускорение деструкции натурального каучука при пластикации на вальцах. В настоящее время полагают, что кислород очень быстро реагирует с полимерными радикалами, образующимися при разрывах цепей в результате возникновения механических напряжений при вальцевании. При этом образуются относительно неактивные перекисные радикалы, что препятствует рекомбинации первичных радикалов. На основании имеющихся в настоящее время данных процесс деструкции полиметилмет-акрилата при действии ионизирующего излучения можно представить следующим рядом реакций:[10, С.148]

Из всех физических агентов, индуцирующих деструкцию полимеров, наиболее общее значение имеет тепло. Природа химических изменений, обусловленных действием этого агента, наиболее проста. Обычно эти изменения связаны с химическим строением мономерного звена значительно теснее, чем при фотохимическом или механическом индуцировании деструкции, так как в последних двух случаях в системе имеет место локальное концентрирование энергии, которое может инициировать радикальные реакции более общего типа. Поэтому основные особенности термической деструкции, в частности состав продуктов реакции, могут хорошо иллюстрировать характер изменений, происходящих в полимере при действии физических агентов. Летучие продукты, образующиеся при термической деструкции ряда полимеров, полученных из виниловых мономеров, указаны в табл. 1. Первые 12 из перечисленных в таблице полимеров деструктируют в результате протекания реакций, приводящих к разрыву основной цепи, последние 4 теряют заместители, сохраняя основные цепи без изменения.[12, С.11]

Позднее Грасси и Мак-Келлум [85 ] исследовали термическую деструкцию полимеров некоторых первичных алкилметакрилатов, причем основное внимание в этой работе было уделено поли-к-бутилметакрилату. Эти авторы обнаружили, что, хотя при 200—250° удается легко получить почти чистый мономер с выходом 30—50/6, в процессе термодеструкции образуются нерастворимые продукты, причем эти нерастворимые продукты по мере протекания реакции приобретают все большую устойчивость к термическому распаду до мономера. При более детальном изучении этой реакции оказалось, что для понимания протекающих в этом случае процессов необходимо учитывать результаты, полученные ранее Грасси и Грантом при изучении реакции сложноэфирного распада на примере термодеструкции поли-тпреттг-бутилметакрилата [83, 84]; в этом случае методами инфракрасной спектроскопии в продуктах распада были обнаружены кислотные и ангидридные группы, а газожидкостная хроматография позволила установить в летучих продуктах реакции следы бутилена. Таким образом, образование с почти количественными выходами мономера (метилметакрилат) и изобутилена из соответственно полиметил-[14, С.34]

Изучение процессов взаимодействия ингредиентов в полимерных композициях, деструкцию полимеров и определение физико-химических характеристик материалов осуществляли с использованием дериватографии и инфракрасной спектроскопии [88, 89].[5, С.27]

Ионы многих металлов, например меди и марганца, катализируют разложение гидропероксидов и ускоряют окислительную деструкцию полимеров. Каталитическую активность металлов переменной валентности объясняют образованием координационного соединения с гидропероксидом, которое сопровождается переносом заряда между гидропероксидом и ионом металла. Поэтому введение в систему сложных хелатирующих агентов (бис- н полиядерных фенольных АО) приводит к конкурирующему взаимодействию ионов металлов с ними и образующимися в процессе окисления полимера гидропероксидами и, благодаря значительно большей прочности хелатов, к существенному уменьшению эффективной концентрации катализатора разложения пероксидов.[1, С.260]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кноп А.N. Фенольные смолы и материалы на их основе, 1983, 280 с.
2. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
3. Виноградова С.В. Поликонденсационные процессы и полимеры, 2000, 377 с.
4. Аверко-Антонович И.Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров, 2002, 605 с.
5. Адрианов Р.А. Пенопласты на основе фенолформальдегидных полимеров, 1987, 81 с.
6. Барамбойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье, 1978, 384 с.
7. Северс Э.Т. Реология полимеров, 1966, 199 с.
8. Манушин В.И. Целлюлоза, сложные эфиры целлюлозы и пластические массы на их основе, 2002, 107 с.
9. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
10. Бовей Ф.N. Действующие ионизирующих излучений на природные и синтетические полимеры, 1959, 296 с.
11. Вендорф Д.N. Жидкокристаллический порядок в полимерах, 1981, 352 с.
12. Грасси Н.N. Химия процессов деструкции полимеров, 1959, 252 с.
13. Клаин Г.N. Аналитическая химия полимеров том 2, 1965, 472 с.
14. Феттес Е.N. Химические реакции полимеров том 2, 1967, 536 с.
15. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
16. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
17. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
18. АбдельБари Е.М. Полимерные пленки, 2005, 351 с.
19. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
20. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.
21. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
22. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 6, 1961, 854 с.
23. Коршак В.В. Прогресс полимерной химии, 1965, 417 с.

На главную