макромолекулы термическая деструкция

Термическая деструкция — это процесс разрушения макромолекул под влиянием повышенных температур. При термической деструкции одни полимеры разрушаются с образованием коротких цепей различного строения (полиэтилен, полипропилен), другие— с образованием мономера (полиметилметакрилат, полиизобутилен, поли-а-метилстирол). Деструкция первых протекает по закону случая (статистически) [c.67]

Основные технологические процессы переработки ТГИ связаны с воздействием на них высоких температур, при этом происходят различные химические и физико-химические превращения, обычно называемые термохимическими. Основным химическим процессом превращения высокомолекулярных соединений является термическая деструкция. Термическая деструкция может осуществляться как с разрывом главной цепи макромолекулы, так и с отщеплением различных боковых заместителей. Термическая деструкция углей — это процесс (реакция) разрушения первоначальной структуры макромолекулы веществ углей с разрывом химических связей под влиянием нагрева с образованием новых продуктов, отличающихся по химическому строению, свойствам и атомному составу от исходных. [c.130]

Макромолекулы пептона содержат 45,5% хлора. Однако хлор-метильные группы полимера связаны с теми углеродными атомами основной цепи, при которых не имеется атомов водорода. При нагревании полимера это исключает возможность отщепления хлористого водорода, обычно ускоряющего дальнейшую термическую деструкцию таких полимеров, как поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, и кроме того, придает пептону высокую термическую устойчивость. Расплав пентона имеет сравнительно низкую вязкость, что облегчает его переработку в изделия методом литья под давлением. Коэффициент термического расширения пентона значительно ниже, чем для полиэтилена, и примерно аналогичен коэффициенту расширения полистирола и полиами- [c.406]

В результате реакции передачи цепи в макромолекуле линейного полимера, например полиэтилена, образуются ответвления, появляются третичные и четвертичные атомы углерода. Такие полимеры легче подвергаются деструкции, чем полимеры, содержащие только вторичные атомы углерода. Вероятность отщепления водорода при 300 °С от соединений, в состав которых входят первичные, вторичные и третичные атомы углерода, находится в соотношении 1 3 33. Опыты по термической деструкции неразветвленного и сильноразветвленного полиэтилена показали, что в разветвленном полимере в тех же условиях рвется в 2 раза больше связей, чем в неразветвленном. [c.300]

Таким образом, реакционноспособность радикала, образующегося при разрыве макромолекулы в процессе термической деструкции, и легкость отрыва атома водорода определяют дальнейшее направление деструкции. В случае полистирола образующийся [c.233]

Термическая деструкция целлюлозы. На скорость термической деструкции целлюлозы влияет ее надмолекулярная структура. Аморфная часть легче подвергается деструкции, чем кристаллическая. Линейное регулярное строение макромолекул, кристаллическая структура и прочные водородные связи делают целлюлозу более термостойкой по сравнению с гемицеллюлозами. [c.355]

Инициирование термической деструкции этих полимеров чаще всего происходит с концов макромолекул, где имеются двойные связи [c.70]

Возможность осуществления неравновесной поликонденсации в растворе или в условиях межфазного варианта, в мягких условиях, часто при невысоких температурах, близких к комнатной, позволяет использовать в поликонденсационном процессе термически нестойкие мономеры, сохранять в образующихся макромолекулах ненасыщенные и другие реакционноспособные группировки, избегать термическую деструкцию полимеров в процессе синтеза. Это, в частности, открыло пути успешного получения полимеров с высокими температурами плавления и [c.16]

Интересная закономерность связывает характер продуктов деструкции с теплотой полимеризации данных соединений при термической деструкции полимеров, содержащих четвертичные атомы углерода в цепи и имеющих низкое значение теплот полимеризации, образуется в основном мономер если же полимер содержит в цепях вторичные и третичные атомы углерода и имеет высокое значение теплот полимеризации, то при термической деструкции мономер почти не образуется, а процесс заканчивается образованием устойчивых макромолекул пониженной молекулярной массы (табл. 15.1). [c.231]

Термическая деструкция полимеров используется в аналитических целях для изучения строения полимерных макромолекул как химического, так и пространственного, а также для оценки чередования последовательностей мономерных звеньев в макромолекулах. Для этого используются хроматографические, спектральные методы анализа (например, газовая хроматография, ИК- и УФ-спектроскопия, масс-спектрометрия и др.). [c.241]

Итак, термостабильность полимеров является одной из важнейших характеристик их эксплуатационной пригодности. Распад полимеров под тепловым воздействием приводит к резкому падению их физико-механических свойств, выделению низкомолекулярных продуктов, зачастую токсичных и пожароопасных. Знание механизма термического разрушения полимеров позволяет выбрать пути их стабилизации, а значит, и продления срока жизни изделий из полимеров. Преобладающим процессом является термическая деструкция полимеров, протекающая в зависимости от химической природы полимеров по механизму случайного разрыва макромолекул или деполимеризации. Повышение термостабильности полимеров связано с методами торможения этих реакций или синтеза более термостойких полимерных структур. [c.241]

Макромолекулы указанных двух типов при термической деструкции должны вести себя различно энергии активации образования свободных радикалов также должны иметь разное значение. [c.287]

Стойкость высокомолекулярных соединений (прочность материала) к механическим воздействиям зависит от приложенного напряжения, продолжительности действия нагрузки и температуры. При малом напряжении и низкой температуре полимеры разрушаются очень медленно. Увеличение напряжения при той же температуре сокращает время, необходимое для разрушения полимера. При повышенных температурах возможна термическая деструкция, которая ускоряется приложенными извне напряжениями. Во всех случаях разрушение полимера происходит в результате разрыва макромолекул. [c.296]

При проведении флеш-пиролиза температуру полимера повышают очень быстро, и за несколько секунд или даже быстрее она достигает относительно высокого значения - в 500 °С и выше при этом в полимере происходит распад и фрагментация макромолекул. Состав продуктов распада обычно анализируют хроматографическим или масс-спектрометрическим методами. Флеш-пиролиз наиболее эффективен для быстрой идентификации материалов, характеристики которых предварительно установлены, а также в тех случаях, когда необходимо различить полимеры сходной структуры он позволяет также получить ценную информацию о механизме термической деструкции. Однако его использование напоминает ситуацию, когда для того чтобы разбить орех, берутся за кувалду. Данный метод в большинстве случаев не позволяет установить точный механизм инициирования в начальных стадиях разложения, что очень важно для понимания процессов старения и разрушения полимеров. Так же, как для колки орехов, гораздо целесообразнее применять специальные инструменты, так и при изучении термодеструкции макромолекул стадийное проведение процесса в более мягких условиях позволяет получать значительно больше информации. [c.403]

Следует упомянуть о работах, посвященных реологическому поведению низкомолекулярного ПЭВД, макромолекулы которого практически не содержат длинных ветвей. В работах [147, 148] представлены результаты исследования продуктов термической деструкции ПЭВД - восков, характеризующихся отношением Измерения tj образцов [c.148]

Масс-спектрометрия в полимерной химии используется для изучения стереорегулярности полимеров путем термического разложения макромолекул и анализа выделяющихся газов исследования термической деструкции полимеров (пиролиза) путем анализа выделяющихся газов (разд. 34.14) определения констант газопроницаемости. [c.374]

Снижение температуры деструкции композиций указывает на то, что в них использованы инертные наполнители, которые практически разрыхляют структуру исходного полимера, что приводит к большой подвижности макромолекул системы, а также смещению температур фазовых превращений и термической деструкции в сторону понижения. [c.56]

Деструкция макромолекул ксилана начинается при 120...140°С в случайных местах по ослабленным связям с образованием фрагментов макромолекул. В начальном периоде в присутствии воды происходит частичный гидролиз, а по мере повышения температуры усиливаются реакции термической деструкции. Активный распад ксилана начинается уже при 220°С и продолжается до температуры примерно 290°С. [c.359]

Обширные сведения о строении периферийной части макромолекул вещества ТГИ дает метод термической деструкции. Учитывая, что при низкотемпературной деструкции (до 500—550°С) в летучие продукты отщепляются преимущественно нестойкие группы атомов, по составу парогазовых продуктов можно рассчитать содержание в ТГИ различных атомных структур и группировок. [c.114]

Реакционноспособный кислород, входящий в состав макромолекул углей, определяет специфический характер их термической деструкции, поэтому угли, содержащие в своем составе значительное количество кислорода, плохо спекаются или совсем не образуют пластической массы. [c.118]

Кажущееся увеличение содержания полиоз в древесине после термической обработки обусловлено образованием целлюлозы с короткими цепями. Следовательно, первая стадия термической деструкции целлюлозы заключается в расщеплении ее макромолекул с образованием щелочерастворимых продуктов. Степень полимеризации оставшейся целлюлозы также оказывается пониженной. СП целлюлозы, выделенной из древесины ели после термообработки, остается постоянной вплоть до 120 °С, а затем с повышением температуры начинает быстро падать [16]. Термическая обработка выделенной целлюлозы (беленой сульфитной) даже при 100 °С в течение всего 20 мин приводит к снижению СП, причем степень деградации зависит от влажности образца [51 ]. После термообработки при 200 °С образец целлюлозы с высокой начальной влажностью (60 %) имел СП примерно на 200 единиц выше, чем образец с низкой начальной влажностью (7 %). Предполагают [51 ], что у набухшей целлюлозы с влажностью 60 % при термообработке происходит рекристаллизация, которая уменьшает расщепление цепей. Хлопковая целлюлоза с начальной СП 1140 после термообработки при 200 °С имела СП 200, т. е. на уровне предельной СП (см. 4.3.3) [69]. [c.265]

Винипласт — термопластичный м.атериал, состоящий в основном из макромолекул поливинилхлорида с молекулярной массой от 18 до 120 тыс., к которому для предотвращения термической деструкции добавлен стабилизатор. Винипласт удачно сочетает антикоррозионную способность с хорошими физико-механическими свойствами. Он не подвергается разрушению в минеральных кислотах (за исключением сильных окислителей), щелочах, в солевых растворах, во многих органических растворителях, кроме ароматических и хлорированных углеводородов. Ценным свойством винипласта является его пластичность прн нагревании, которая позволяет легко изготавливать материалы, детали и конструкции любой формы штампованием, выдавливанием и гнутьем, так же как из металлов. К тому же его можно резать, строгать, сверлить и полировать. Изделия из винипласта можно сваривать токами высокой частоты и склеивать специальными клеями. К недостаткам относятся малая термическая устойчивость (выше 50 °С), набухаемость в воде, низкая ударная вязкость, большой коэффициент термического расширения и постепенная деформация под нагрузкой. [c.142]

Наряду со слоистой моделью выработаны гипотетические ква-зинланарные модели [12, 1041, 1042], основанные на предположении о том, что структурные фрагменты макромолекул расположены не во взаимно параллельных плоскостях, а в общем для них одном слое (например, типа III). На основе результатов термической деструкции и спектральных анализов авторы работы [377 ] предложили иную копланарную модель (например, IV), отличающуюся чрезвычайно высокой степенью конденсированности и ароматичности и включающую до 20 бензольных колец, сконденсированных в одну полициклоароматическую систему. [c.187]

Все органические полимерные соединения при высокой температуре сгорают или обугливаются. При 250—450 обычно наблюдается термическая деструкция полимеров, которая может быть связана с отщеплением заместителей и атомов водорода от двух соседних атомов углерода в макромолекулах и возникновением в них двойных связей. Поэтому такой процесс деструкции часто сопровождается соединением отдельных макромолекул—с ш и в а н и е м полимерных цепе1"1. Другой вид термической деструкции обусловливается разрушением связи между атомами в основной цепи макромолекулы и образованием более низкомолекулярных полимеров (д е п о л и м е р и 3 а-ция). Во многих случаях оба процесса протекают одновременно. [c.15]

Любые химические превращения полимерных соединений имеют много общего с реакциями низкомолекулярных соединений, содержащих те же функциональные группы. Однако вследствие макромолекулярной структуры полимерных веществ химические превращения их отличаются определенным своеобразием. Первая особенность заключается в легкости термической и окислительной деструкции макромолекул полимеров. Эти явления сопровождаются уменьшением молекулярного веса полимера и образованием 1ЮВЫХ функциональных групп в отдельных звеньях цепей. Окис-1ительная деструкция становится более интенсивной, если полимер находится в растворе (особенно при нагревании такого раствора), поскольку доступ кислорода к отдельным макромолеку-. 1ам в этом случае облегчается. Поэтому химические превращения полимеров следует проводить только при возможно более низкой температуре и возможно быстрее, чтобы уменьшить термическую п окислительную деструкцию цепей макромолекул. Окислительная деструкция,, протекающая в большей или меньшей степени мри любых химических превращениях полимеров, изменяет структуру некоторых звеньев макромолекул. Выделить из состава полимера отдельные продукты окислительной деструкции невозможно, так как они соединены ковалентными связями с соседними звеньями макромолекул. [c.170]

Термическая деструкция. Принципиально процесс термического расщепления полимеров ничем не должен отличаться от процесса крекинга углеводородов, цепной механизм которого установлен с полной достоверностью. Устойчивость полимеров к нагреванию, скорость термического распада и характер образующихся продуктов зависят от химического строения полимера. Однако первой стадией процесса всегда является образование свободных радикалов, а рост реакционной цепи сопровождается разрывом связей и снижением молекулярной массы. Обрыв реакционргой цепи может происходить путем рекомбинации или диспропорционирования свободных радикалов и приводить к появлению двойных связей на концах макромолекул, изменению фракционного состава и образованию разветвленных и пространственных структур. [c.284]

При использовании ионообменных смол необходимо учитывать стойкость их к растворителям. цз которых они сорбируют ионы (ионообменньге смолы пе должны растворяться), и химическую стойкость (ионообменные смольг не должны деструктироваться или вступать в химические реакции с рабочей средой). В тех случаях, когда ионообменные смолы применяются при повышенных температурах, может происходить термическая деструкция макромолекул. Следовательно, иониты должны быть термостойкими. [c.510]

В седьмой главе рассмотрена важнейшая характеристика термостойкости полимеров - температура начала их интенсивной термической деструкции, получена формула для расчета такой температуры исходя из химического строения полимера, выявлены условия опережения термодеструкции полимера его застекловыванию или плавлению, отмечена необходимость учета образующихся продуктов термодеструкции, которая начинается с распада концевых групп макромолекул полимера. [c.16]

Тем не менее, значительная термостойкость гипана, обусловленная прочностью связей углерод — углерод в главных цепях, ограничена термостойкостью боковых групп, особенно амидных. При 175° С становится заметной их термическая деструкция и переход в имиды, сопровождающийся выделением аммиака и образованием трехмерных структур [87]. При более высоких температурах и более длительных или многократных термообработках накапливаются изменения, связанные с деструкцией макромолекул и усилением гидролиза. Термообработка водных растворов гипана снижает вязкость их в 2—4 раза, что соответствует уменьшению молекулярного веса и стабилизирующего действия. В этих условиях активизируется также гидролитическое влияние свободной щелочи, 2—4% которой находится в реагенте. Возрастание содержания акрилата натрия, обладающего, как указывалось невысокой стабилизирующеи способностью, не улучшает защитные свойства реагента, особенно при минерализации. Поэтому повышение температуры требует более частых обработок соленых буровых растворов или комбинирования гипана с другими реагентами. В пресных условиях термодеструкция гипана протекает довольно медленно. Как показали наши опыты, гипан успешно снижает водоотдачу пресных растворов даже при нагревании до 250° С. [c.194]

Между исходным состоянием полимеризации и деструкцией ноли, 1сра существует непосредственная связь, например, при термической деструкции полимеров, имеющих низкое значение теплот полимеризации, образуется в основном мономер, т е. имеет место процесс деполимеризации, если же полимер содержит в цепях вторичные и третичные атомы углерода и имеет высокое значение теплот полимеризации, ю при термической деструкции мономер почти не образуется, и процесс приводит к образованию устойчивых макромолекул пониженной молекулярной массы. Для замедления реакции деполимеризации применяют метод сополимеризации с мономером, склонным к реакции передачи цепи при деструкции. Так, сополимер метилметакрилат а с акрило-нитрилом (небольшое количество) менее склонен к реакции деполимеризации, чем полиметилметакрилат, из-за стабильности радикала — СН-С—, образованного в ре- [c.107]

Термическая деструкция ксиланов идет, как и в случае целлюлозы, с образованием промежуточных свободных радикалов. При этом разрываются не только гликозидные, но и С-С связи в ксилопиранозных циклах. Однако, по-видимому, из-за аморфной структуры гемицеллюлоз, не способствующей процессу свободнорадикальной деполимеризации макромолекул (как у целлюлозы), ксилозан (1,2-ангидроксилоза) не образуется. Лишь при проведений термической деструкции ксилана в вакууме он был обнаружен в продуктах в небольшом количестве. Не исключено и влияние различий в химическом строении. [c.359]

Периферийная часть макромолекул угпей состоит из нафтеновых и алифатических структур с различными гетероатомами. Поскольку эта часть макромолекул является более реакционноспособной, то в результате этого она оказалась более доступной для изучения с помощью методов инфракрасной спектроскопии (ИКС), ядерного магнитного резонанса, термической деструкции, а также химических методов анализа. [c.109]

Термопластификация представляет собой процесс термической деструкции сапропелитовых и липтобиолитовых углей в особых условиях, при которых разрываются макромолекулы, главным образом, по эфирным связям кислорода и присоединяют по этим местам водород. В результате образуются вещества, с молекулярной массой более низкой, чем в исходных углнх, которые приобретают способность плавиться при сравнительно более низких температурах (180-190°С), Процесс осуществляют в атмосфере водородного газа под давлением 4 МПа и температуре 385-390°С в течение 20-40 мин. Термопластический продукт может применяться в качестве связующего при производстве пластмасс, так как от приобрел свойство многократно и обратимо [c.247]

Условия термопластификации в значительной мере зависят от особенностей молекулярной структуры органической массы углей. Наличие, например, в ней большого количества весьма реакционноспособного кислорода, способного в условиях термической деструкции связывать водород в момент его выделения, препятствует гидрированию промежуточных продуктов и образованию термопластификата. Большое значение имеют строение и размеры элементарных структурных единиц. С ростом конденсированной ароматической части макромолекул веществ угле также снижается возможность их термопластифи- [c.248]

Таким образом, при термической деструкции макромолекулы распад протекает гомолитически, по наиболее слабому месту. В случае стабильности радикала при исключении переноса водорода образуется мономер. Если не имеется слабых связей (связи равноценны), происходит статистическое расщепление и стабилизация разрывов с переносом водорода. Образуются молекулы различной длины и олигомеры. С увеличением температуры, как правило, увеличивается выход низкомолекулярных веществ [18]1 Тер- [c.13]

Процессы, происходящие на стадии пластического состояния, зависят также от крупности частиц угля (см. [12]) подород и низкомолекулярные водородсодержащие газы вследствие более затрудненного выхода из крупных частиц полнее используются на структурные перегруппировки и взаимодействие с ненасыщенными продуктами. образующимися при пиролизе макромолекул, что тормозит реакции конденсации. Вследствие этого полнее протекают реакции разрушения структуры и дислропорционирования водорода и происходит спекание угольных частиц при их контакте [16]. При нагревании спекающихся углей в центробежном поле, когда продукты термической деструкции быстро отводятся из зоны высоких температур, Бирюковыми Нестеренко [10,11] получены сведения о количестве [c.224]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология