ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Другие, методы исследования деструкции наполненных полимеров из "Деструкция наполненных полимеров " Для количественного и качественного анализа летучих продуктов реакции разложения полимеров и твердого остатка широко используются физико-химические и физические методы, в том числе ИК-спектроскопия, ЭПР, масс-спектроскопия, газовая и газожидкостная хроматография, рентгенография и др. Следует отметить, что наиболее информативные и корректные результаты исследования термической и термоокислительной деструкции можно получить при удачном сочетании методов, основанных на изменении массы исследуемых образцов или выделяющихся продуктов, с другими перечисленными выше методами. Выбор тех или других методов диктуется задачей, стоящей перед исследователем, особенностями деструкции полимера или изменениями наполнителя, наблюдаемыми в процессе разложения полимера в его присутствии. Рассмотрим кратко эти методы исследования деструкции полимеров. [c.117] ИК-спектроскопия. Метод ИК-спектроскопического исследования главным образом используют для установления качественных изменений, происходящих в химическом строении полимера в процессе его разложения в присутствии нанолнителя. В ряде случаев ИК-спектроскопия позволяет установить (на основании анализа продуктов деструкции) участие нанолнителя в этом химическом процессе. Так, в ряде работ [8, 142-144] показано, что при термоокислительной деструкции полиэтилена, наполненного дисперсными металлами, в объеме полимера образуются металлсодержащие соединения типа солей жирных кислот эти соединения, образующиеся на начальной стадии термоокисления, ингибируют процесс. [c.117] При достаточно высоких степенях наполнения полимеров процесс их деструкции исследуют с использованием ИК-спектро-скопии многократно нарушенного внутреннего отражения (ИКС МНПВО) [142]. [c.117] Масс-спектрометрический анализ. В сочетании с ИК-спектро-скопией, ТГА, хроматографией и элементным анализом в исследовании деструкции наполненных полимеров в последцие годы широко используется масс-спектроскопия [145-150]. Применение пиролитической масс-спектрометрии позволяет не только оценить термическую стабильность наполненных полимеров, но и получить данные об их структуре, связях, возникающих между компонентами, и кинетике разложения [145]. [c.118] Для исследования процессов деструкции наполненных полимеров используют масс-спектрометры типа МХ 1303 [145 хромато-масс-спектрометры типа К-10-10-С (Франция) [150 Преимуществом масс-спектрометрии является возможность исследования небольших количеств образцов (1 мг) при программированном изменении температуры в достаточно широком интервале и при различных скоростях нагрева. Масс-спектро-скопический анализ позволяет идентифицировать значительное число летучих продуктов деструкции и характеризовать кинетику процессов образования отдельных продуктов [150]. Так, при исследовании термодеструкции полимерных композиций на основе полиэтилена с помощью хромато-масс-спектроскопии удалось идентифицировать более 50 соединений, в основном углеводородов С2-18- При разложении полиэтилена в присутствии кислорода число продуктов увеличивается до 70, и среди них появляются кислородсодержащие соединения, нанример СО2, формальдегид, ацетальдегид, ацетон, акролеин, альдегиды и др. [150]. Интересно отметить, что при различных соотношениях полимера и нанолнителя изменяется число и состав продуктов термораспада. Это обусловлено различной степенью сшивания полимера в межфазном слое. [c.118] Масс-спектроскопия широко используется для идентификации продуктов и кинетики их выделения при деструкции наполненных реактопластов фенолоформальдегидных [146, 147], эпоксидных смол [145, 148], полиэфиров и акрилатов [151]. [c.118] Прочие методы исследования деструкции наполненных полимеров. При исследовании деструкции наполненных полимеров используют и другие методы, которые в ряде случаев позволяют получить ценную дополнительную информацию. Так, в [160] использована дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) для исследования кинетических параметров термоокислительной и термической деструкции полимеров. [c.119] Для исследования процессов разложения наполненных полимеров различной природы и их влияния на образование парамагнитных продуктов пиролиза в последние годы широко используется метод ЭПР [14, 161]. С помощью этого метода удалось изучить кинетику образования парамагнитных центров в наполненных полимерах при различных температурах, степенях наполнения, а также исследовать влияние природы наполнителя на процессы образования парамагнитных центров в полимере. [c.119] Исследования процесса разложения наполненных полимеров с образованием в них парамагнитных центров проводят с использованием ЭПР-спектрометров, снабженных приспособлениями для нагрева образцов в изотермическом или динамическом режимах как в инертной, так и в окислительной атмосфере непосредственно в магнитном резонаторе спектрометра [14, 161]. [c.119] Методы рентгенографии начали использовать для исследования твердых остатков разложения наполненных полимеров и фазовых превращений наполнителей, происходящих при высоких температурах в процессе разложения полимеров [162, 163]. Так, в [162] методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовали химические изменения поверхности частиц ZrO при разложении наполненного им поливинилацетата. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют об участии наполнителя в высокотемпературных реакциях, что приводит к изменениям стехиометрии частиц ZrOj в поверхностном слое. [c.119] В [163] показано, что в процессе разложения карбоцепных и гетероцепных (в том числе полиорганосилоксанов) полимеров, наполненных дисперсными металлами, наблюдается окисление металла кислородсодержащими продуктами деструкции при сравнитедьно невысоких температурах пиролиза (х 700 К). В более высокотемпературной области разложения происходит частичное восстановление окисленных металлов или первоначально введенных оксидов, а также образование кристаллических продуктов взаимодействия деструктируемых полимеров (карбидов, нитридов, силицидов, силикатов и др.) с наполнителями. [c.119] Вернуться к основной статье