Карбонизация полимеров

Основное внимание уделено выяснению факторов, влияющих на процесс карбонизации полимеров и свойства образующихся продуктов. Показано наличие взаимосвязи между структурой исходного полимера, его молекулярным весом, конформацией молекул, надмолекулярной структурой, а также условиями осуществления процесса и направлением пиролитических реакций. [c.304]

Описаны разные способы получения молекулярно-ситовых углей [1—4, 350]. Молекулярно-ситовой уголь 4А приготовляется, например, полимеризацией фурфурола и дальнейшей карбонизацией полимера при нагревании. Молекулярно-ситовые угли 4А, 5А и 6А [350] обладают большой разделительной способностью благодаря их молекулярно-ситовому действию. Важные преимущества молекулярно-ситовых углей перед цеолитами заключаются в слабой адсорбции воды, что позволяет применять их для разделения влажных газов, и в их устойчивости к кислым газам. [c.74]

Термогравиметрическое исследование полимеров, проведенное с постепенным подъемом температуры до 800° С [49], и корреляция весовых потерь с тепловыми эффектами в ходе пиролиза указывают па различие механизма карбонизации полимеров в зависимости от положения галоида. [c.170]

Продукты глубокой карбонизации полимеров с 1,1- 1,2- и смешанной структурой можно представить в виде пакетов углеродных ароматических слоев, которые связаны ациклическими участками, сочетающими все возможные типы углеродных связей. Наличие в структуре углерода термостойких связей полиинового типа препятствует гомогенной кристаллизации углерода при высокотемпературной обработке. [c.173]

В результате проведенных исследований была выявлена связь физической структуры полимеров с их горючестью и коксуемостью. Установлено, например, что при обычных условиях графитизации полиакрило-нитрила надмолекулярная структура и ориентация макромолекулярных цепей сохраняются в широком интервале температур (от 20 до 2800 °С) вплоть до образования углеродного материала [69]. Наличие анизотропии (текстуры) в полимерах сохраняется в образующихся при графитизации переходных формах углерода и в углистом остатке после карбонизации полимера. В качестве примера сохранения тек- [c.54]

Переход органического волокна в углеродное происходит при необычайно высоких скоростях. Так, если принять темпер атурный коэффициент реакции 2—2,5, то при ТТО, равной 2500°С (нагрев от температуры 100 до 2500 °С), скорость реакций возрастает в 2 °—2,5 раза. Огромные скорости химических реакций были известны и раньше. Примером могут служить взрывные процессы. Между этими процессами существует общность и различие. К общим чертам относятся огромные скорости реакций, выделение газообразных и других летучих соединений. При взрыве высвобождается огромная энергия надо полагать, подобное явление имеет место при карбонизации полимеров. [c.257]

Приведенные выше соотношения были получены без учета влияния вязкости среды на протекание отдельных реакций, но это влияние, несомненно, значительно. Эффект клетки и замедленная диффузия продуктов распада (особенно при карбонизации полимера) могут изменять приведенные выше количественные соотношения и привести к сугубо формальным функциональным зависимостям процессов деструкции от степени превращения. В некоторых случаях из-за этого может появиться ложный порядок и в уравнении /(со) = со", и > I. Константа скорости и соответственно энергия активации, определяемые в таких случаях, являются величинами чисто формальными, которые могут быть полезны для описания процесса термической деструкции, но которыми следует весьма осторожно пользоваться для оценки превалирующего механизма распада. [c.26]

При спекании протекает также термоокислительная деструкция (выгорание) полимера загустителя. Суммарным результатом этих двух процессов является образование волокна из основного полимера—-политетрафторэтилена волокно после спекания содержит лишь небольшое количество продуктов карбонизации полимера-загустителя. [c.85]

На характере развития пористой структуры карбонизатов отразилось и влияние природы исходных полимеров. При использовании в исходном сырье асфальта, характеризующегося высоким содержанием смол и масел, были получены карбони-заты СП, имеющие высокие значения суммарного объема пор, и низкие — предельного объема адсорбционного пространства Процесс пиролиза полимера СП сопровождается наиболее низким выходом углеродного остатка, выделением большого количества жидкой фазы, образованием более крупных и упорядоченных по взаимной ориентации углеродных слоев кристаллитов. Увеличение объема паро-газообразных продуктов при карбонизации полимера СП [c.598]

Количество продуктов карбонизации полимера-загустителя, содержащихся в готовом волокне, определяется типом полимера-загустителя, составом прядильной композиции, температурным режимом и аппаратурным оформлением процесса спекания. Чем выше содержание загустителя в прядильной композиции и чем ниже температура термической обработки волокна, тем больше продуктов карбонизации остается в волокне после термической обработки. Увеличение количества продуктов карбонизации с уменьшением температуры процесса, очевидно, связано с кинетикой процесса деструкции полимера-загустителя. Так, было установлено , что термо- [c.89]

Определение количества продуктов карбонизации полимера-загустителя в готовом волокне основано на измерении убыли массы волокна после обработки волокна концентрированной серной кислотой при 200—240 °С с периодическим добавлением (по каплям) концентрированной азотной кислоты и последующей промывки волокна. [c.89]

Состав летучих при карбонизации полимеров до 900" [2) [c.189]

Исследован процесс карбонизации полимера иа основе олигомера резольного типа ФФ-40 в области температур 673— 273 К в условиях (постепенного нагревания и теплового удара. Хроматографический анализ газообразных продуктов позволил сдела-ть некоторые вы1воды относительно механизма данного процесса. [c.151]

Молекулярцо-ситовые эффекты в катализе на углеродных адсорбентах. В результате карбонизации полимеров типа сарана или продуктов полимеризации фурфурола образуются угли с довольно однородными (5—15 А) порами. Эти адсорбенты выступают как селективные катализаторы в отношении линейных и разветвленных парафинов [53—55]. Селективные катализаторы гидрирования на основе этих углей получают, либо добавляя платину в мономер фурфурола до полимеризации, либо нанося на обычный катализатор жидкую полимерную ппентгу, TTof irp. этого проводят 4-часовую карбонизацию при 600° С. На катализаторе, приготовленном по первому способу, гидрирование при 25° С смеси пропилен, бутен-1, изобутилен и З-метилбутен-1 идет с 100%-ной селективностью гидрируются только первые два компонента. На втором катализаторе линейные олефины гидрируются в 10 раз быстрее, чем разветвленные. Молекулярно- ситовое действие становится егце более четким после отравления платины на внешней поверхности те ет-бутилмеркаптаном [55]. По мнению авторов работ [56—58], углеродные катализаторы имеют щелевидные поры, которые доступны для таких относительно плос-, ких молекул, как циклопентен, и недоступны для более крупных молекул разветвленных олефинов, например 3-метилбутена. В этом отношении углеродные молекулярные сита значительно отличаются от цеолитов, которые обладают порами круглого или эллиптического сечения. Авторы работы [59] показали, что скорость гидрирования пропилена на углеродных молекулярных ситах лимитируется диффузией. [c.332]

Термич. обработку осуш,ествляют в инертной среде (азот, аргон и др.) в строго контролируемих температурно-временных условиях. Наиболее сложная стадия процесса — низкотемпературная обработка, в ходе к-рой осуществляется карбонизация полимера. Процесс [c.336]

Меламин и его соли индуцируют разрыв Н-С-С(О) связей в ПА 6, вследствие чего возрастает роль сшивания и карбонизации полимера [17]. ПФА, добавленный в концентрации 10-30 %масс. к ПА 6 не является эффективным антипиреном кислородный индекс (КИ) для этой системы составляет 23-24, что соответствует чистому ПА 6 [18]. При введении ПФА в концентрациях 40 и 50 %масс. КИ возрастает до 41 и 50 соответственно, что говорит о значительном увеличении огнестойкости системы. Для интумесцентного антипирена ПФА был предложен твердофазный механизм действия [18]. Термический анализ показал, что ПФА дестабилизирует ПА 6, поскольку термическая деструкция наблюдалась при температуре на 70°С ниже, чем для чистого ПА 6 [18]. Однако образующийся в этих условиях интумесцентный слой служит эффективной защитой полимерной поверхности от воздействия теплового потока. Поэтому в условиях экспериментов по линейному пиролизу композиция ПА 6/ПФА (40%) разлагается медленнее, чем исходный полимер ПА 6 [18]. Исследования механизма термической деструкции композиции ПА 6/ПФА показали, что ПФА катализирует процесс деструкции полимера и приводит к образованию преимущественно 5-амидопентил полифосфата (6.1). [c.162]

КАРБОНИЗАЦИЯ полимеров, обуглероживание ( arbonization, Karbonisation, arbonisation) — накопление углерода в составе полимера, происходящее при воздействии на него тепла, фото- и радиационного излучений, электрич. разряда, агрессивных сред (напр., к-т и оснований), ферментов и микроорганизмов. К.— сложный процесс, направление элементарных реакций к-рого зависит от строения исходного полимера, типа и условий воздействия. Наиболее изучена термическая К. (обугливание), нелетучие продукты к-рой часто наз. коксом . [c.475]

В патентах [47, 48] описаны способы получения сополимеров дивинилбензола с изобутиленом, изопреном и другими соединениями, а также получение ионообменных смол [49] и электропроводящих мембран [50] на основе сополимеров дивинилбензола. Описан способ получения стержней, нитей и углеродных пленок (на поверхности огнеупорного материала) путем термического дегидрирования (карбонизации) полимеров тривинил-бензола [51]. Приведено описание получения сополимеров аценафтилена с ненасыщенными маслами — льняным, тунговым и т. д. [52, 53]. [c.718]

У поливинилхлорида (рис. 4) наблюдается два отчетливо выраженных максимума на дифференциальной кривой выхода летучих при 270 и 450° С, указывающих на две стадии карбонизации. Полимеры с 1,1- и смешанной структурой характеризуются резким снижением высоты второго максимума и распространени- [c.170]

Развитие углеродистой структуры при карбонизации полимеров всегда осуществляется через стадию образования в качестве промежуточных продуктов полисопряженных систем. [c.304]

Процесс карбонизации полимеров рассматривается поэтому с точки зрения выяснения условий образования сопряженных двойных или тройных связей в насыщенных органических веществах и влияния полисопряженных систем на последующие преобразования и свг>йства углеродных продуктов. [c.304]

Как было показано в свое время Н. Н. Семеновым, в основе взрыва лежат радикальные цепные процессы, протекающие с вырожденным развитием кинетических цепей. Можно предположить, что по аналогичному механизму происходит карбонизация полимеров. Помимо аналогии пр ямые эксперименты подтверждают это положение. Однако максимальная концентрация ПМЦ и ее убывание почти до нуля (в пределах чувствительности приборов) происходит раньше завершения химических процессов. [Сведения о ПМЦ приводятся для пиролизованного остатка, охлажденного до нормальной температуры, т. е. фиксируются долгоживущие радикалы (пост-эффект).] Объяснить своеобразный ход кривой ПМЦ-/ (ТТО) большим вкладом, вносимым в цепной процесс маложивущими (активными) радикалами, трудно, так как ароматизация (накопление л-сопряжений), происходящая с повышением температуры, приводит к стабилизации и снижению активности радикалов. Для понимания мехаиизма реакций, протекающих при ТТО выше 400—500 X, необходимо оиределение концентрации ПМЦ непосредственно в условиях пиролиза. [c.258]

На основании термогравиметрического анализа (ТГА) установлено, что введение в полимерный материал замедлителей горения (так называемых антипиренов ) приводит к снижению температуры начала разложения и повышению выхода карбонизованного остатка по сравнению с исходным материалом. Процессу карбонизации полимеров особенно способствуют фосфорсодержащие соединения [6]. [c.346]

Ряд веществ — неорганические кислоты или продукты, выделяющие кислоты при нагревании, а также соединения, проявляющие при повышенных температурах сильные щелочные свойства, - в результате реакций на поверхности защищаемого материала способны изменять направление его деструкции. Так, в случае целлюлозы может протекать деги-дратационная карбонизация полимера, не сопровождающаяся выделением горючих газов. В идеальном варианте рассматриваемый процесс осуществляется в соответствии с реакцией [c.122]

Распрядистость удается повысить при достижении равномерной и эффективной термической обработки волокна путем нанесения на него щелочного агента. О повыщении равномерности термической обработки волокна, подвергнутого щелочной обработке, можно судить по увеличению равномерности окраски волокна продуктами карбонизации полимера-загустителя после термической обработки. Так, если равномерность окраски необработанного волокна составляла 77%, то после обработки [c.88]

Ввиду того что полимеры типа поливинилацетата, поливинилового спирта и поливинилхлорида (гл. V) теряют почти 100% соответственно кислоты или воды в результате нагревания при относительно низких температурах, они могут служить исходным материалом при получении чистого углерода. Жильберт и Киплинг [2] изучили карбонизацию полимеров такого типа. В случае поливинилацетата и поливинилового спирта использовались промышленные образцы полимеров, не содержащие пластификатора. Образцы [c.188]