Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 51 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

51
происходит в две стадии, которые характеризуются двумя ступенями на
кривой ТГ. Первая ступень относится к процессу дегидрохлорирования
полимера, а вторая – к распаду основной цепи , сопровождающемуся обра-
зованием циклических продуктов.
В атмосфере воздуха большую роль начинают играть окислительные
процессы . Поэтому результаты динамической термогравиметрии в разных
условиях обычно сильно отличаются: термостойкость, определенная в
присутствии кислорода воздуха , всегда ниже, чем в инертной атмосфере
или вакууме. У некоторых полимеров при нагревании на воздухе образу-
ются нелетучие продукты окисления, и тогда вместо потери массы наблю -
дается привес. В качестве примера на рис.50 приведены результаты термо-
гравиметрического анализа полидифенилсилилена. На первом этапе нагре -
вания преобладают окислительные процессы , в результате которых поли-
силан превращается в полисилоксан по реакции:
Si
n
Si
O
n
.
При повышении температуры более 500
0
С происходит образование лету-
чих продуктов, что приводит к понижению массы исследуемого образца.
Минимум кривой ДТГ , показывающий запись ТГ в дифференциальной
форме, отвечает температуре наибольшей скорости потери массы при на-
гревании.
Сведения, даваемые
кривой ТГ, интерпретиру-
ют следующим образом.
На рис.51 показаны точки ,
соответствующие темпера-
турам, обычно применяе -
мым для характеристики
термостойких полимеров.
Это температуры, при ко -
торых либо начинается по -
теря массы (τ
0
), либо дос-
тигается определенный
уровень этих потерь: 10%
(
τ
10
), 20% (
τ
20
), 30% (
τ
30
),
50% (τ
50
) и т .д.
Можно характеризо-
вать термостойкость и по
величине потери массы (В ) в изотермических условиях при одной опреде -
лённой температуре . Однако следует отметить, что применение только
Рис.51 Характеристические точки термогра-
виметрической кривой.
τ
0
– начало разложения,
τ
10
– 10%-ная потеря массы,
τ
50
– 50%-ная потеря массы, τ
100
– полное улетучива-
ние полимера, В
400
– потеря массы при 400
0
С , В
500
–
при 500
0
С , В
600
– при 600
0
С , В
700
– при 700
0
С . 
                                             51
происходит в дв е ст адии, кот орые характе ризую т ся дв умя ст упе нями на
крив ой Т Г . Пе рв ая ст упе нь от носит ся к проц е ссу де гидрохлориров ания
полиме ра, а в т орая – краспаду основ ной ц е пи, сопров ож даю ще мусяобра-
зов ание м ц иклич е ских продуктов .
       В ат мосфе ре в оздуха больш ую роль нач инаю т играт ь окислит е льные
проц е ссы. Поэт ому ре зульт ат ы динамич е ской т е рмограв име т рии в разных
услов иях обыч но сильно от лич аю т ся: т е рмост ойкост ь, опре де ле нная в
присут ст в ии кислорода в оздуха, в се гда ниж е , ч е м в ине рт ной ат мосфе ре
или в акууме . У не кот орых полиме ров при нагре в ании на в оздухе образу-
ю т ся не ле т уч ие продукты окисле ния, и т огда в ме ст о пот е ри массы наблю -
дае т сяприв е с. В кач е ст в е приме ра на рис.50 прив е де ны ре зульт ат ы т е рмо-
грав име т рич е ского анализа полидифе нилсилиле на. На пе рв ом эт апе нагре -
в ания пре обладаю т окислит е льные проц е ссы, в ре зульт ат е кот орых поли-
силан пре в ращае т сяв полисилоксан по ре акц ии:



                             Si                        Si   O


                                     n                           n.
                                                   0
При пов ыш е нии т е мпе рат уры боле е 500 С происходит образов ание ле т у-
ч их продуктов , ч т о прив одит кпониж е нию массы иссле дуе мого образц а.
М инимум крив ой Д ТГ , показыв аю щий запись Т Г в диффе ре нц иальной
форме , от в е ч ае т т е мпе рат уре наибольш е й скорост и пот е ри массы при на-
гре в ании.
        С в е де ния, дав ае мые
крив ой Т Г , инт е рпре т иру-
ю т сле дую щим образом.
На рис.51 показаны т оч ки,
соот в е т ст в ую щие т е мпе ра-
т урам, обыч но приме няе -
мым для характе рист ики
т е рмост ойких полиме ров .
Э т о т е мпе рат уры, при ко-
т орых либо нач инае т сяпо-
т е ря массы (τ0), либо дос-
т игае т ся       опре де ле нный
                                      Рис.51 Характе рист ич е ские т оч ки т е рмогра-
уров е нь эт их пот е рь: 10%
                                      в име т рич е ской крив ой.
(τ10), 20% (τ20), 30% (τ30), τ – нач ало разлож е ния, τ – 10%-наяпот е рямассы,
                                       0                        10
50% (τ50) и т .д.                     τ50 – 50%-наяпот е рямассы, τ100 – полное уле т уч ив а-
        М ож но характе ризо- ние полиме ра, В 400 – пот е рямассы при 4000С , В 500 –
в ат ь т е рмост ойкост ь и по при 5000С , В 600 – при 6000С , В 700 – при 7000С .
в е лич ине пот е ри массы (В ) в изот е рмич е ских услов иях при одной опре де -
лё нной т е мпе рат уре . О днако сле дуе т от ме т ит ь, ч т о приме не ние т олько

Страницы