Реакции полимеров деструкции

Таким образом, окисление полимеров молекулярным кислородом— одна из самых распространенных химических реакций, которая является причиной старения полимеров и выхода из строя изделий. Окисление ускоряется под действием ряда химических реагентов и физических факторов, особенно тепловых воздействий. Процесс окисления протекает по механизму цепных свободнорадикальных реакций с вырожденным разветвлением. Механизм и кинетический анализ процесса термоокислительной деструкции полимеров показывают влияние химической природы полимера на его стойкость к этим воздействиям. Стабилизация полимеров от окислительной деструкции основана на подавлении реакционных центров, образующихся на начальных стадиях реакции полимера с кислородом, замедлении или полном прекращении дальнейшего развития процесса окислительной деструкции. ЭтЬ достигается введением ингибиторов и замедлителей реакций полимеров с кислородом, причем одни ингибиторы обрывают цепные реакции, другие предотвращают распад первичных продуктов взаимодействия полимерных макромолекул с кислородом на свободные радикалы. Сочетание ингибиторов этих двух классов позволяет реализовать эффект синергизма их действия, приводящий к резкому увеличению времени до начала цепного процесса окисления (индукционного периода). [c.275]

Химические реакции полимеров условно можно разделить на два типа реакции, не вызывающие существенного изменения степени полимеризации (полимераналогичные превращения - химическая модификация боковых звеньев и внутримолекулярные превращения, циклизация, миграция двойных связей и др.) реакции, приводящие к изменению молекулярной массы полимера (реакции деструкции, реакции соединения макромолекул - образование разветвлений и сшивание макромолекул с образованием пространственной сетчатой структуры полимера и др.). [c.99]

Наиболее важным процессом является окисление полимеров при их эксплуатации кислородом воздуха под влиянием световой, тепловой или иного вида энергии. Эти реакции сопровождаются деструкцией полимера, изменением его состава и структуры и обусловливают старение полимеров (старением называют изменение физико-химических и физико-механических свойств полимера в процессе эксплуатации). [c.270]

Метод термического разложения нелетучих компонентов неф тей в температурном интервале 600—900° С с последующей качественной и количественной характеристикой газообразных и жидких продуктов пиролиза методом газо-жидкостной хроматографии впервые применили геохимики [13—15]. Достоинствами этого метода являются его экспрессность и возможность проведения анализа с малыми количествами образцов. После удачного решения аппаратурно-методических вопросов [15] и установления на примере исследования самых различных каустобиолитов (в том числе и остаточной части нефтей) строгой корреляции между происхождением органической основы образца и содержанием бензола р продуктах его глубокого термического разложения этот метод вошел в практику геохимических исследований. Кроме того, реакция термической деструкции в сочетании с методами газовой хроматографии успешно применяется для изучения таких материалов, как уголь и различные полимеры [16—18]. В основе всех этих методов — исследование доступных для анализа (ГЖХ, масс-спектрометрия и др.) продуктов термического разложения высокомолекулярных соединений. [c.168]

Если при химических реакциях полимеров не происходит изменения длины макромолекулы, а образуются только новые функциональные группы на той же макромолекуле, то такие превращения называются полимераналогичными. Если же длина цепи в результате реакции изменяется, т. е. протекает деструкция, сшивание, разветвление или циклизация цепей, то эти превращения относятся к категории внутри или межмолекулярных взаимодействий, приводящих к образованию более иизкомолекулярных или высокомолекулярных, линейных или нелинейных полимеров, а также сшитых (сетчатых) полимеров. [c.35]

Взаимодействие п-нитрозодифениламина с полиизопреном (получение каучука с аминными группами СКИ-ЗА) протекает, по-видимому, по несколько иному механизму, скорость реакции и деструкция полимера меньше, нет четкой корреляции между молекулярной массой и концентрацией функциональных групп. [c.229]

В приведенной реакции степень деструкции полимера пропорциональна количеству взятого для реакции диамина. [c.67]

Реакции химической деструкции полимеров протекают, как правило, по закону случая. Например, гидролиз полиэфира начинается не с конца цепочки и не развивается по механизму последовательного отщепления мономерных единиц. Реакция начинается с некоторой случайной группировки внутри цепи, поэтому образующиеся продукты реакции имеют большую молекулярную массу. Только в результате многократного повторения актов гидролитического расщепления полимер может быть разложен на фрагменты, соответствующие одной мономерной единице. Так как обычно в условиях проведения гидролиза или ацидолиза даже низкомолекулярные осколки полимера нелетучи, то за реакцией разложения нельзя следить гравиметрически (в противоположность термическому разложению). Часто в таких случаях реакцию контролируют, применяя титрование для определения количества непрореагировавшего реагента. Весьма чувствительной пробой на деструкцию является измерение вязкости раствора полимера по мере протекания реакции (см. опыты 5-18 и 5-19). [c.93]

Одним из основных химических агентов, вызывающих старение органических полимеров, является кислород, контакт с которым имеется практически у всякого полимерного изделия в условиях эксплуатации. Химические реакции полимеров с кислородом, как и в низкомолекулярной химии, называются реакциями окисления. Окисление полимеров может активироваться различными факторами тепловым воздействием термоокислительное старение), солями металлов переменной валентности (отравление полимера металлами), светом, излучениями высоких энергий (световое и радиационное старение), механическими воздействиями (утомление). Распад полимерных молекул может протекать также под действием высоких температур и в отсутствие кислорода (термическая деструкция, деполимеризация и тепловое старение), под влиянием озона (озонное и атмосферное старение), химических веществ, расщепляющих функциональные группы в полимерах, например, путем гидролиза (химическая деструкция). [c.178]

Для бензольного ядра полистирола характерны все реакции ароматических соединений [2, 3], но большинство этих реакций сопровождается деструкцией алифатической цепи и образованием пространственных полимеров. [c.226]

Моисеев и др. [32] показали, что в зависимости от соотношения скоростей диффузии агрессивной среды и химической реакции в полимере деструкция в агрессивных средах может протекать в следующих областях внутренней диффузионно-кинетической (деструкция протекает в реакционной зоне, размер которой увеличивается во времени, и в конечном итоге она распространяется на весь объем полимерного изделия [c.14]

Если исходные мономеры и полимер при температуре плавления устойчивы, поликонденсацию проводят в расплаве, обычно при температуре 200... 280°С. Процесс осуществляют в атмосфере инертного газа, чтобы исключить побочные реакции окисления, деструкции, декарбоксилирования, и применяют вакуум для удаления образующихся простейших веществ (воды, аммиака, хлороводорода и др.). Для переработки полимера расплавленную массу выдавливают из реактора в виде ленты, которую после охлаждения измельчают. Из этой крошки далее формуют изделия. [c.264]

Модификацией и развитием метода селективной термокаталитической деструкции полимеров изобутилена в присутствии солевых комплексов хлоридов алюминия являются возможность активации металлокомплексных катализаторов током сухого хлористого водорода или алкилхлоридов, а также использование каталитических систем в расплаве при постоянном добавлении полимера. В определенных условиях активации металлокомплексов температура реакции селективной деструкции полимеров изобутилена может быть снижена до 448 25 К. [c.354]

Еще большей чувствительностью (примерно на три порядка) обладает метод ЭПР в ЭПР спектроскопии чувствительность зависит от величины шумов спектрометра, тогда как в оптической спектроскопии уровень фона определяется наличием в исходном образце тех же химических групп, которые появляются при разрушении и последующих вторичных реакциях. Процессы, сопровождающие окисление полимеров - деструкция и структурирование, - приводят к изменению молекулярной подвижности, поэтому к исследованию термоокислительной деструкции применимы методы как ЯМР-релаксации, так и ЭПР с использованием парамагнитного зонда. Полученные результаты хорошо согласуются с данными термогравиметрического анализа. [c.408]

При температуре 270...280°С начинается стадия собственно пиролиза, заканчивающаяся примерно при 400°С. На этой стадии происходят экзотермические реакции термической деструкции полимеров древесины с выделением большого количества теплоты и образованием основной массы газообразных и жидких продуктов разложения, сначала СО2, СО, других неконденсируемых газов, уксусной кислоты, метанола, а затем смол. В остатке от пиролиза получается древесный уголь. [c.354]

Однако эти способы технологически сложны и могут сопровождаться протеканием в получаемых полимерах побочных нежелательных реакций, например, деструкции. Поэтому на практике чаще всего используют химическое (вещественное) инициирование полимеризации. [c.42]

Второй тип реакции полимеров связан с изменением структуры и степени полимеризации к превращениям этого рода причисляют различные виды деструкции, образование полимеров сетчатого строения из линейных, получение блок- и привитых сополимеров, реакции, протекающие непосредственно между макромолекулами (макромолекулярные синтезы, такие, как полимеризация непредельных высокомолекулярных соединений) и т. д. Такое деление, однако, носит несколько условный характер, так как полимераналогичные превращения нередко сопровождаются изменением структуры полимера. [c.596]

Цепная полимеризация. Механизмы радикальной и ионной поли меризации. Инициаторы и регуляторы. Причины образования развет вленных и пространственных полимеров. Стереорегулярные полимеры Применение катализаторов Циглера—Натта. Сополимеризация. Блок сополимеры и привитые сополимеры. Поликонденсация. Фенолальде-гидные и мочевиноальдегидные полимеры. Сложные полиэфиры. Поли меры на основе фурфурола. Мономер ФА. Эпоксидные и кремнийорга нические полимеры. Тиоколы. Полиуретаны. Полиамиды. Альтины Синтетические и натуральные каучуки. Полистирол и полиакрилаты Особые свойства высокомолекулярных соединений. Химические реак ции высокомолекулярных соединений полимераналогичные превращения и макромолекулярные реакции. Вулканизация. Деструкция полимеров. Ингибиторы деструкции. [c.108]

Конечно, необходимо предварительно убедиться, что добавка не катализирует никаких реакций полимера или продуктов деструкции и не реагирует с полимером или с этими продуктами. Эта методика применима при исследовании термической деструкции поливинилацетата, образующего [c.23]

С помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса можно обнаружить неспаренные электроны и получить полезную информацию о ближайшем окружении электрона. Как правило, химической частицей, содержащей неспаренный электрон, является свободный радикал. Таким образом, в принципе можно идентифицировать свободные радикалы и измерять их в очень малых концентрациях (до 10 моль л) при наиболее благоприятных условиях. Благодаря этому ЭПР получил широкое применение при исследовании реакций полимеров. Этот тип спектроскопии оказывает теперь большую помощь при детальных исследованиях таких процессов, как полимеризация, окисление — восстановление, деструкция, радиационные и фотохимические эффекты и даже вальцевание полимеров. [c.407]

Второй элементарной реакцией механической деструкции является развитие цепи. Ее можно осуществить различными способами в зависимости от экспериментальных условий. Особое значение имеют природа исследуемого полимера и среды, в которой ведется процесс, наличие веществ, способных реагировать с радикалами, конструктивные особенности аппаратуры и используемый механический режим переработки. [c.18]

Для систематического рассмотрения известного литературного материала целесообразно разделить реакции термической деструкции полимеров на две группы, а именно на реакции деполимеризации или реакции последовательного отрыва мономерных звеньев от конца цепи в результате процесса, обратного реакции роста цепи, и реакции деструкции, обусловленные превращениями заместителей или боковых цепей полимеров. [c.19]

Фотоокисление происходит первоначально в результате поглощения ультрафиолетовых лучей ненасыщенными или карбонильными группами. Реакция полимера с воздухом приводит к образованию дополнительного числа гидроперекисных, карбонильных и карбоксильных групп, которые в дальнейшем ускоряют деструкцию вследствие уменьшения энергии диссоциации соседних связей С —- С1. Очевидно, деструкция полимеров происходит как по ионному, так и по свободнорадикальному механизму [68]. Антиоксиданты снижают скорость выделения НС1, но не устраняют окрашивание полимера. Наоборот, соли тяжелых металлов действуют одновременно как акцепторы НС1, как катализаторы образования НС1 и как стабилизаторы устойчивой окраски полимера. [c.471]

Реакция поликонденсации носит ступенчатый характер. Каждый акт взаимодействия функциональных групп приводит к наращиванию цепи на одно звено при этом образуется вначале димер, затем тример и т. д. Наращивание цепи происходит не только в результате взаимодействия молекул мономера с димером, тримером, но и в результате взаимодействия низкомолекулярных полимеров между собой. Одновременно с ростом цепи поли.мера идут побочные реакции — происходит деструкция полимера и реакция между целями. Деструкция под действием продуктов реакции (воды, аммиака и др.) может быть ослаблена путем тщательного удаления их из зоны реакции. Кроме того, деструкция уменьшается при проведении реакции в атмосфере азота. [c.322]

Наконец, следует учитывать, что все реакции как основные, так и побочные, происходят в отдельных звеньях одной и той же полимерной цепи. Поэтому невозможно фракционное разделение продуктов реакции по химическому составу их звеньев. Маловероятно и полное химическое превращение всех функциональных групп макромолекулы. Таким образом, любые химические реакции полимеров приводят и к частичной деструкции макромолекул, снижающей их средний молекулярный вес, и к образованию своеобразного сополимера, в котором сочетаются, в случайном взаимном положении, звенья исходного полимера со звеньями, обра-1ующимися в результате основных и побочных реакций химического превращения. [c.171]

При хранении и эксплуатации полимеров, полимерных материалов и изделий постепенно ухудшаются их физико-мехаии-ческие свойства. Такое необратимое изменение свойств во времени называется старением. Основной причиной старения полпмеров является действие кислорода воздуха. Кислород наряду с различными активирующими факторами (свет, тепло, ионизирующие излучения и др.) вызывает в полимерах сложные процессы, в том числе реакции окисления, деструкции, струк-Т фирог ания и т. п. Особенно велика роль процессов окисления при старении эластомеров, так как в состав их макромолекул обычно входят реакциоиносиособные двойные связи и сс-метиленовые группы. С целью предотвращения вредного влияния кислорода в каучуки, как и вообще в полимеры, вводят различные добавки стабилизаторов — ингибиторов окисления. [c.28]

Такое переплетение влияния различных эффектов и факторов на протекание большинства, в том чи"сле простейших по химизму, реакций в полимерах приводит к затруднению их количественного описания. Углубленное количественное описание проведено к настоящему времени на примерах реакций термической деструкции, окисления полимеров, ряда полимераналогичных реакций с учетом эффекта соседних звеньев и формирующейся композиционной неоднородности продуктов (гидролиз, хлорирование и др.), многих межмакромолекулярных реакций и формирования сетчатых структур в полимерах. Чисто химические аспекты изучены значительно больше в реакциях типа полимер — низкомолекулярное вещество по сравнению с реакциями полимер — полимер. При этом следует иметь в виду, что получаемые при количественном описании хи мических реакций полимеров константы их скоростей часто за висят от условий проведения реакций (тип растворителя, темпе ратура и др.), так как эти условия влияют на конформационные надмолекулярные и другие эффекты, которые, как было показано в свою очередь определяют возможность и степень протекания той или иной реакции. Наиболее сложными для количественного описания являются твердое и вязкотекучее состояния полимеров, концентрированные растворы, т. е. состояния, где проявляется межмолекулярное взаимодействие, переходы от полимераналогичных к внутримолекулярным и межмакромолекулярным взаимодействиям, что приводит к получению различных по физическому [c.229]

Среди химических реакций полимеров реакции между разными макромолекулами занимают особое место. Полимераналогичные и внутримолекулярные реакции хотя и могут в сильной степени изменять химическую природу полимеров (введение но-11ЫХ функциональных групп, деструкция макромолекул, образование цикличес их структур), но при этом остается неизменной индивидуальность макромолекулы. Это значит, что полимер сохраняет способность растворяться (хотя природа растворителя может измениться), способность к пластическим деформациям и течению при повышенных температурах или механических напряжениях. Если же между собой реагируют разные макромолекулы по функциональным группам или через посредство би- и более функциональных низкомолекулярных веществ,— то возникают химические связи в структурах между разными макромолекулами. В результате создается новая система связанных друг с другом химически макромолекул, которые теряют способность растворяться и необратимо проскальзывать друг относительно уфуга, т. е. теряют способность к необратимым пластическим деформациям. Как правило, в образовавшихся при этом сетчатых структурах резко улучшаются механические свойства. [c.293]

При реакциях химической деструкции полимеров на разрыв одной связи в полимере расходуется одна молекула низкомолекулярного вещества. Например, при гидролизе полиамидов для омыления одной амидной связи требуется одна молекула воды [c.46]

Деструкция полимеров. Химические реакции элементарных звеньев высокомолекулярных соединений часто осложнены побочными реакциями деструкции макромолекул. Строго говоря, полимераналогичные превращения возможны только в особых условиях, полностью исключающих деструкцию макромолекулы. В обычных условиях реакции элементарных звеньев сопровождаются частичной деструкцией, особенно реакции гетероцепных полимеров. Но и карбоцепные полимеры, которые содержат в цепи углерод-углеродпую связь, обладающую малой реакционной способностью, также часто деструктируются при химических превращениях. Поэтому к полимераналогичным превращениям условно относят и такие реакции полимеров, при которых протекает частичная деструкция макромолекулы, но не она определяет конечный результат реакции. [c.222]

Если Исходные компоненты и полимер устойчивы ПрИ температуре плавления, лоликоиденсяцню проводят в расплаве прн тем-пературе порядка 200—ЗОО С. Для уменьшения вероятности протекания побочных реакций (окисления, деструкции, декарбоксилиро-Вания и др.) процесс проводят в атмосфере инертного газа и заканчивают обычно в вакууме (для боле.е полного удаления вьн Деляю1цихся вещее гн). [c.51]

Можно принять, что наблюдаемая ХЛ связана с диспропорционированием радикалов RO2, образующимися в цепи полимера. Деструкция хитозана, по наиболее слабым С-Н связям в положении С-1 и С 4, по-видимому, обусловлена радикалами ОН , образующимися при каталитическом распаде Н2О2. Реакции, протекающие при деструкции хитозана, можно представить следующим образом [c.504]

Химические реакции полимеров при повышенных температура можно разделить на две основные группы реакции, протекаюши< с разрывом главной иепи макромолекулы (собственно реакии деструкции), и реакции, протекающие бс-з разрыва главной цет макромолекулы. [c.58]

Как уже неоднократно подчеркивалось, важнейшие превращения лигнина — сульфитирование, сульфидирование, кислотная и щелочная деструкция, конденсация и другие — протекают в условиях гомогенного кислотно-основного катализа, но в отличие от большинства превращений этого типа в реакциях лигнина реагирующие вещества находятся в различных агрегатных состояниях лигнин — в твердой фазе, реагент и катализатор в раст-/ воре Подобные реакции относят к гомогенно-гетерофазным, для которых скорость процесса по некоторЪму компоненту может быть определена КВ1К изменение количества вещества в единицу времени в единице объема [32] Это определение скорости процес- са при рас Ш рении гомогенно-гетерофазных реакций полимеров исходит из приближения, согласно которому как молекулы реагента, так и активные функциональные группы, закреплен-лые на матрице макромолекулы, распределены во всем реакцион-лом объеме Такое допущение позволяет привести размерность константы скорости к обычному виду, что дает право использовать ее для расчета прочих кинетических параметров [c.310]

Согласно современным представлениям при вулканизации полимеров одновременно протекают реакции сшивания, деструкции и химической модификации полимерных цепей, определяемые их составом и строением, вулканизующей системой и условиями вулканизации. Образуются пространственные сетки, различающиеся плотностью пояеречных связей, долей активного материала и другими параметрами, степенью и особенностями модификации цепей (изомеризацией, циклизацией, количеством и составом внутримолекулярно присоединенных вулканизующих и стабилизующих компонентов смесей и продуктов их распада), а также химическим составом и строением поперечных связей. [c.88]

Как указано в перечне на стр. 64, найдено [16], что полиизобутилен под действием ионизирующего излучения подвергается деструкции. Мы уже видели, что такое поведение можно связать с относительно низкой энергией связей в главной цепи полиизобутилена. Тщательное изучение действия на полиизобутилен излучения атомного реактор.я, г-излучения Со ° и электронов с энергией 4 Мэв было проведено Александером, Блеком и Чарлзби [43]. Поскольку очевидно, что основной реакцией является деструкция, экспериментальные результаты можно объяснить на основе представлений схемы чистой деструкции, описанной в разделе на стр. 85 и сл. Если в полимере осуществляется наиболее вероятное распределение по молекулярным весам, то применимо уравнение (10). Если начальное распределение несколько отклоняется от наиболее вероятного, то небольшой деструкции достаточно (см. стр. 88, рис. 18) для того, чтобы приблизить распределение к наиболее вероятному. Число разрывов связей 5, приходящееся на начальную молекулу средне-числеиного молекулярного веса, дается выражением [c.128]

До сих пор обсуждались только такие полимеры, деструкция которых состоит в разрыве связей между звеньями основной цепи. Полимеры другого типа разлагаются путем разрыва связей между боковыми группами и основной цепью при этом образуются малые молекулы и, как правило, углеродистый остаток. Реакция такого типа в некоторой степени происходит при пиролизе фторэтиленовых полимеров (рис. 106). Таким же образом разлагаются полимеры винилхлорида, винилиденхлорида и винилацетата. После отрыва первой молекулы НС1 от поливинилхлорида или от поливи-нилиденхлорида в основной цепи образуется двойная связь, по отношению к которой атом хлора находится в аллильном положении [7]. Эти атомы [c.191]

Основными и принципиальными особенностями реакции термической деструкции полистирола является, во-первых, то, что летучие продукты реакции содержат приблизительно 42% мономера наряду с незначительными и уменьшающимися ио мере увеличения степени олигомеризации количествами димера, тримера, тетрамера и пентамера (следы) [59, 90], причем никаких других продуктов распада не было обнаружено. Во-вто-рых, при термодеструкции полистирола наблюдается резкое, но ограниченное уменьшение молекулярного веса полимера, имеющее место на [c.38]

Молекулярный вес разлагающихся полимеров также соответствует различным схемам реакции. При деструкции ноли-метилена он очень быстро уменьшается до того, как улетучится более одного или двух процентов материала [293]. С другой стороны, в случае полиметилметакрилатов молекулярного веса 10 не наблюдается никакого уменьшения степени полимеризации (С. П.), пока не деструктпруется полностью от 20 до 40% полимера [294]. Полистирол занимает промежуточное положение, причем С. П. уменьшается быстро, но не так круто, как в случае полиметилена [295, 296]. Хотя исследования молекулярного веса, в частности среднечислового, очень важны для полного понимаиия механизма распада, данные получены только для сравнительно немногих полимеров. [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология