Деструкция ультразвуком

Старению (деструкции) в большей или меньшей степени подвержены почти все органические н, в частности, полимерные материалы, битумы и др. Агентами, вызывающими деструкцию, являются механические нагрузки, тепло, свет, вода, кислород, озон, ультразвук, окислительные среды и др. Действие этих факторов сводится к разрыву основных цепей макромолекул пли к [c.358]

Механическая деструкция протекает также при размоле и вальцевании полимеров, при интенсивном перемешивании их растворов скоростными мешалками. Полимеры деструктируются под действием ультразвука, при замораживании в водной среде, а также при деформации изделий в процессе эксплуатации. [c.296]

Помимо активации полипропилена излучением высокой энергии, для модификации его свойств можно использовать и другие физические факторы. Так, при действии ультразвука на высокомолекулярный атактический полипропилен в растворе, содержащем, в частности, стирол [64], образуется блоксополимер, одну часть макромолекулы которого составляет полипропиленовая цепочка, а другую — сегмент полистирола. Точно так же можно модифицировать полипропиленовую пленку другим полимером (в виде эмульсии) в электрической дуге [65]. Деструкция связей С—С может быть вызвана также и механическими воздействиями в процессе смешения полипропилена с другим, по крайней мере частично совместимым полимером, причем при соответствующих условиях не исключена возможность образования блоксополимера. [c.153]

Еще более эффективна ультразвуковая обработка. Диспергирующее действие ультразвука основано на мгновенных, носящих ударный характер, перепадах давления порядка тысяч атмосфер в возникающих кавитационных пузырьках. Кроме того, ультразвуковые волны, пронизывающие частицы, вызывают весьма большие разрушающие ускорения. В. В. Симу ров указывает, что помимо разрушения глинистых агрегатов, при ультразвуковой обработке могут происходить разрывы валентных связей решетки алюмосиликатов со слоистой и ленточной структурой. Свежеобразованные поверхности, как показал Г. С. Ходаков, приобретают высокую активность, позволяющую даже осуществлять химические реакции, необычные в нормальных условиях. В результате усиливаются структурообразование и кинетическая устойчивость системы. Ультразвуковая обработка может применяться также как метод улучшения структуры насыщенных солью буровых растворов, подвергшихся при введении защитных коллоидов стабилизационному разжижению. Чрезмерное диспергирование может, однако, привести к снижению качества бурового раствора вследствие дальнейшего углубления коагуляционного процесса и деструкции высокомолекулярных защитных реагентов. [c.81]

Реакции деструкции могут быть вызваны термическим или механическим воздействием, протекать под действием ультразвука, УФ-облу-чения, а также под действием химических реагентов. [c.721]

Перспективный метод получения блок-сополимеров заключается в том, что раствор полимера в соответствующем мономере подвергают действию ультразвука. Как показало исследование блок-сополимеризации полиметилметакрилата со стиролом, скорость реакции при этом подчиняется обычному кинетическому уравнению полимеризации, но необходимо заменить скоростью деструкции (скоростью образования макрорадикалов), т. е. считать, что ид = = ии = й [Иниц.]. Тогда [c.273]

Влияние механических воздействий на химические процессы в полимерах. Механохимическая деструкция [33]. В процессе механической переработки полимеров илн их смесей с наполнителем (вальцевание, измельчение, прессование, каландрирование) возникают большие внутренние напряжения, которые могут привести к разрыву цепи макромолекулы, к механохимической деструкции. Такие же разрывы возникают при замораживании водных растворов полимеров ( криолиз ), во время течения вязких растворов их по узким капиллярам, при действии ультразвука и т. д. [c.640]

Скорость и результаты процесса акустической деструкции зависят от концентрации раствора высокополимера, от продолжительности озвучивания и от таких параметров акустического поля, как интенсивность ультразвука и кавитация. Не менее интересно изучение влияния на этот процесс внешнего давления, частоты акустических колебаний, термического действия ультразвука и некоторых других факторов. [c.62]

Влияние интенсивности ультразвука на процесс деструкции полистирола показано на [c.63]

Рис. 47. Влияние интенсивности ультразвука на деструкцию полистирола.

Эффективность деструктирующего действия ультразвука зависит от концентрации раствора высокополимера. Существует, однако, оптимальное значение концентрации, поскольку при переходе к очень низким концентрациям эффективность ультразвуковой деструкции уменьшается [160, 161]. [c.64]

С другой стороны, деструкция под влиянием ультразвука, которая происходит в результате действия сил того же типа, была исследована очень широко. В то время как тиксотропный эффект, или временное уменьшение вязкости, является довольно обычным явлением для растворов природных полимеров, например желатины, гуммиарабика и агар-агара, уменьшение вязкости растворов синтетических полимеров под действием ультразвука происходит главным образом в результате разрыва макромолекул. Тиксотропный эффект наблюдался для бензольных растворов полиэтилакрилата [73], однако и в этом случае происходит разрыв цепей. [c.85]

Хорошее совпадение между теоретическим и экспериментальным распределением по молекулярным весам является убедительным доказательством правильности этой упрощенной теории деструкции под действием ультразвука. При выводе уравнений (15) и (16) было показано, что изменение распределения по числу и весу в ходе деструкции может быть описано следующими соотношениями. [c.89]

Вначале предполагали, что процесс деструкции ультразвуком включает окисление, причем молекулярный кислород активируется звуком. Однако было показано, что во многих случаях деструкция протекает с одинаковой скоростью, независимо от среды—воздух, чистый кислород или инертнрз Й газ. На рис. 34 приведены данные об изменении вязкости бензольных растворов п ол иметилметакрил ата на воздухе, в азоте и в кислороде при атмосферном давлении при прочих равных условиях [77]. Действие кислорода может сводиться к взаимодействию или непосредственно с макромолекулами, или с первичными продуктами разрыва цепей, в результате чего предотвращается их рекомбинация. В обоих случаях кислород должен ускорять реакцию. Кажущееся небольшое уменьшение скорости деструкции в присутствии кислорода лежит в пределах ошибок опыта. [c.86]

Ультразвук для полимеризации водного раствора акриламида применил ХенгЛейн[119]. При этом оказалось, что первичным процессом является разложение воды с образованием радикалов, которые вызывают полимеризацию. Кислород является ингибитором поэтому в атмосфере кислорода скорость полимеризации очень мала и больше в атмосфере водорода - еще больше она в аргоне. Коэффициент полимеризации уменьшается с ростом интенсивности и продолжительности облучения вследствие деструкции ультразвуком. [c.54]

Действие ультразвуком на полимерные растворы в условиях кавитации приводит к разрыву цепи и, если в растворе содержится мономер или другой полимер, — к образованию блок-сополимеров. Хенглейн [192] первый применил метод деструкции ультразвуком для синтеза блок-сополимеров, и с тех пор этот метод широко используется многими другими исследователями [193—199]. [c.33]

Вероятно, особенно большое значение имеют те методы, при которых концевые радикальные центры образуются при механической деструкции или деструкции ультразвуком, т. е. при разрыве макромолекулы [517]. Если при этом исключен молекулярный кислород и добавлен способный к полимеризации мономер, тогда па радикальных центрах в местах разрыва вырастают цепи добавленио о мономера — получаются блоксополимеры. Так, можно было деструктировать цепи макромолекул полиакриламида с помощью ультразвука и на радикальных центрах в местах разрывов заполимеризовать акрилонитрильные цепи [518, 519]. [c.65]

Механическая деструкция полимеров в атмосфере инертного газа не является единственным методом нолучения свободных макрорадикалов из макромоле.кул. Подробно исследован и процесс ультразвукового воздействия па различные линейные полимеры в присутствии стабильных низкомолекулярш11Х радикалов, в том числе а,а -дифенил- -пикрилгидразила. Было установлено, что интенсивность ультразвуковой деструкция возрастает с увеличением д.иины макромолекулярных цепей. Напримео, разрыв цепей нолиметилметакрилата с образованием макрорадика.гюв наблюдается начиная со степени полимеризации 20 ООО, для полистирола—с 30 ООО. В разбавленных растворах скорость образования макрорадикалов под влиянием ультразвука пропорциональна разности между степенью полимеризации исследуемого полимера и предельно низкой степенью полимеризации Р аналогичного полимера, при которой уже не происходит разрыв цепей под влиянием ультразвуковых волн [c.183]

Под влиянием ультразвука также наблюдается заметная деструкция нолистиролг (рис.96). [c.363]

Деструкция полимера по закону случая и деполимеризация могут протекать при нагревании полимера термическая деструкция) действии на него света фотодеструкция)] радиации с высокой энергией радиационная деструкция)-, деформации сдвига, ультразвука, многократного и быстрого замораживания полимерного раствора, перемещивания с высокой скоростью механодеструкция)-, химических агентов хемодеструкция)-, ферментов, бактерий, грибков биодеструкция). [c.237]

Вообще, электрические явления в ряде случаев возникают и при разрушении монолитных тел. Известно, например, что при разрыве однородных твердых тел могут возникнуть электрические поля [317, 318], вызывающие триболюминесценцию. Это явление объясняют свечением газа, заполняющего трещины, покрытые зарядами с большой поверхностной плотностью. При разрывах жидкости под действием ультразвука (кавитации) наблюдается люминесценция [319]. При разрушении на воздухе или в среднем вакууме диэлектриков можно наблюдать разряд поверхностных зарядов через газовый промежуток, а раскалывание в глубоком вакууме сопровождается электронной эмиссией [320, 321]. Работа разрушения зависит от скорости, а также от давления и природы газа, в котором происходит разрушение [321]. Эмиссия электронов протекает не только нри разрушении, но и при деформации полимеров. Например, растяжение пленок гуттаперчи, сопровождаемое пластической деформацией, приводит к появлению сильной эмиссии электронов [322]. Вибрационно-механическое воздействие на полимеры также сопровождается эмиссией электронов [323]. Показано [324], что фотоэмиссия, возникающая при нагружении и разрушении полимеров, связана с процессами деструкции макромолекул. Образование свободных радикалов при деформации полимеров зарегистрировано с помощью метода ЭПР. Авторы этой работы предполагают, что люминесценция в момент разрыва химических связей обусловлена реакциями рекомбинации и диснропорционирования свободных радикалов, возникших в зоне роста главной трещины. [c.202]

А. М. Дубинская, П. Ю. Бутягин. МЕХАНОХИМИЯ, изучает хим. и физ.-хим. превращения при мех. воздействиях на в-во. К числу процессов, к-рые рассматривает М., относятся мех. деструкция и механо-синтез полимеров р-ции при трении тв. тел (трибохимня), а также при их деформировании и разрушении механическая активация твердых в-в превращение под действием ультразвука, при высоких давлениях в сочетании с деформацией сдвига и в ударных волнах коррозия механически напряженных металлов реакдии под действием напряжений, развивающихся при фазовых переходах (в т. ч. криолиз) и др. [c.341]

Тонкими экспериментами Г. Шмидт, П. Паре и Г. Пфлейде-рер [149] показали, что ультразвуковая деполимеризация представляет собой в основном явление механического распада, в котором при наличии кавитации главную роль играет резонансное воздействие пульсирующих кавитационных пузырьков (гл. 1). При этом, в отличие от чисто звукохимических процессов, акустическая деструкция протекает также в присутствии, напри-хмер, двуокиси углерода, когда химическое действие ультразвука обычно не наблюдается [150]. В то же время сам процесс [c.61]

В общем разрыв макромолекул под действием механических сил во всех случаях происходит под действием напряжений, приложенных к макромолекулам в результате интенсивных колебаний или захлопывания кавитационных пузырьков в растворе. При повышении внешнего давления скорость деструкции постепенно понижается в результате уменьшения тенденции к образованию кавитационных пузырьков. Однако деструкция наблюдается даже при давлении 15 ат [74]. В более ранних работах это явление рассматривали как доказательство протекания деструкции в отсутствие кавитации по мнению авторов этих работ, деструкция происходила в результате действия сил трения между растворителем и растворенным веществом. Однако Вайслер [75] отметил, что, хотя приложение давления непосредственно к раствору, несомненно, устраняет кавитацию, приложение давления через газ должно просто привести к значительному увеличению количества растворенного в жидкости газа поэтому, когда мгновенное давление в любой точке понизится на 1—2 ат по сравнению со средним давлением цикла, выделится газ и пузырьки будут появляться и быстро захлопываться. Бретт и Еллинек [76] показали, что скорость деструкции полистирола под действием ультразвука сильно зависит от природы введенных в систему газов. Чем больше растворимость газа в бензоле, тем меньше видимые и звуковые проявления кавитации и тем ниже скорость деструкции. [c.85]

Скорость деструкции растет с увеличением интенсивности ультразвука и уменьшением концентрации раствора однако общее уравнение, удовлетворительно описывающее эти зависимости, вывести не удалось. Шмид и Поппе [78] установили, что в интервале частот 10—286 кгц скорость деструкции полиметилметакрилата в растворе бензола не зависит от частоты ультразвука однако для растворов полистирола в толуоле [79] из трех исследованных частот —906, 404 и 292 кгц—наиболее эффективной оказалась первая, наименее эффективной — вторая. [c.86]

Рис. 34. Влияние кислорода иа деструкцию полиметилметакрилата под действзгем ультразвука.

В большинстве случаев при деструкции под действием ультразвука молекулярный вес полимера стремится, по-видимому, к предельному значению, зависящему от природы полимера и условий эксперимента. Шмид и Роммель [74] нашли, например, что молекулярные веса трех фракций полистирола в толуоле уменьшились при озвучивании от 850 ООО, 350 ООО и 195 ООО до 30 ООО. Эдельман [80] показал, что при деструкции нитроцеллюлозы на кривой распределения появляется пик, высота которого в ходе реакции постепенно увеличивается, но положение не меняется. [c.87]

Предельный молекулярный вес легко определить экспериментально, поэтому Р можно рассчитать. Используя это значение Р. и исходный молекулярный вес Р , можно найти Ри как функцию а. Если эти данные сопоставить с экспериментальной кривой зависимости Рщ от времени, то, исходя из соответствующих значений и и, можно найти к. Еллинек и Уайт исследовали вискозиметрическим методом деструкцию полистирола в бензоле под действием ультразвука при атмосф)ерном давлении. Они рассчитали средневесовой молекулярный вес по уравнению Штаудингера [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология