ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
63
Химические превращения. К числу химических превращений, кото-
рые могут быть изучены с помощью ДТА-ДСК, относятся процессы поли-
меризации и химические реакции в полимерах, такие , как сшивание , изо-
меризация, термическое окисление и деструкция.
Полимеризация. Методами ДТА-ДСК определяют температурные
условия полимеризации, прослеживают отдельные стадии процесса и изу-
чают влияние состава исходных смесей на кинетику реакции. Так, напри-
мер, выявлена самопроизвольная полимеризация N-n-толилимида малеи-
новой кислоты при его плавлении ( Т
пл
=149
о
С ) и влияние на этот процесс
газообразной среды (рис. ). Из рисунка (кривая 1) видно, что эндотермиче-
ский пик, соответствующий Т
пл
вещества, спонтанно переходит в экзооб-
ласть, что указывает на происходящую при плавлении полимеризацию .
Наличие полимера было установлено также и гравиметрически .
Поскольку самопроизвольная полимеризация может быть связана с
влиянием кислорода воздуха или перекисей, образующихся под действием
кислорода на мономер или содержащиеся в нём примеси, то в следующем
опыте анализ проводили в вакууме или инертной среде (кривая 2). Отсут -
ствие экзоперехода на кривой ДТА указывает на то, что полимеризация N-
n-толилмалеинимида в этом случае не имеет места. Следовательно, кисло-
род воздуха ответственен за процесс
термополимеризации этого мономера.
Химические реакции полимеров ,
сопровождающиеся тепловыми эффек-
тами, могут быть изучены методами
ДТА-ДСК. Этими методами был иссле -
дован экзотермический процесс цикли-
зации полиакрилонитрила (получение
«чёрного орлона»), оценена эффектив -
ность отвердителей эпоксидных смол,
изучена кинетика окисления и влияние
антиоксидантов на устойчивость поли-
меров к окислению .
Рассмотрим приложение метода
ДТА-ДСК к исследованию процесса
вулканизации. В широком смысле под
вулканизацией подразумевают любой
процесс превращения линейного поли-
мера в редкосетчатый. Обычно такие
процессы сопровождаются выделением
тепла. На рис.67 представлены кривые
ДТА вулканизации полибутадиена раз-
личным количеством серы. Из рисунка
видно, что кривая для смеси полибута-
диена с 2,5% серы вплоть до 150
о
С соот -
ветствует кривой ДТА чистого полиме-
Рис.67 Кривые ДТА образцов
полибутадиена, вулканизован-
ных различным количеством
серы.
63 Х имиче ск ие пре в ращ е ния. К ч ислу химич е ских пре в раще ний, кот о- рые могут быт ь изуч е ны с помощью Д Т А-Д С К , от носят ся проц е ссы поли- ме ризац ии и химич е ские ре акц ии в полиме рах, т акие , каксш ив ание , изо- ме ризац ия, т е рмич е ское окисле ние и де ст рукц ия. П о л име ризация. М е т одами Д Т А-Д С К опре де ляю т т е мпе рат урные услов ия полиме ризац ии, просле ж ив аю т от де льные ст адии проц е сса и изу- ч аю т в лияние сост ав а исходных сме се й на кине т ику ре акц ии. Т ак, напри- ме р, в ыяв ле на самопроизв ольная полиме ризац ия N-n-т олилимида мале и- нов ой кислот ы при е го плав ле нии ( Тпл=149оС ) и в лияние на эт от проц е сс газообразной сре ды (рис. ). И з рисунка (крив ая1) в идно, ч т о эндот е рмич е - ский пик, соот в е т ст в ую щий Тпл в е ще ст в а, спонт анно пе ре ходит в экзооб- ласт ь, ч т о указыв ае т на происходящую при плав ле нии полиме ризац ию . Налич ие полиме ра было уст анов ле но т акж е и грав име т рич е ски. Поскольку самопроизв ольная полиме ризац ия мож е т быт ь св язана с в лияние м кислорода в оздуха или пе ре кисе й, образую щихсяпод де йст в ие м кислорода на мономе р или соде рж ащие ся в нё м приме си, т о в сле дую ще м опыт е анализ пров одили в в акууме или ине рт ной сре де (крив ая 2). О т сут - ст в ие экзопе ре хода на крив ой Д Т А указыв ае т на т о, ч т о полиме ризац ияN- n-т олилмале инимида в эт ом случ ае не име е т ме ст а. С ле дов ат е льно, кисло- род в оздуха от в е т ст в е не н за проц е сс т е рмополиме ризац ии эт ого мономе ра. Х имиче ск ие ре ак ции полиме ров , сопров ож даю щие ся т е плов ыми эффе к- т ами, могут быт ь изуч е ны ме т одами Д Т А-Д С К . Э т ими ме т одами был иссле - дов ан экзот е рмич е ский проц е сс ц икли- зац ии полиакрилонит рила (получ е ние «ч ё рного орлона»), оц е не на эффе ктив - ност ь от в е рдит е ле й эпоксидных смол, изуч е на кине т ика окисле ния и в лияние ант иоксидант ов на уст ойч ив ост ь поли- ме ров кокисле нию . Рассмот рим прилож е ние ме т ода Д Т А-Д С К к иссле дов анию проц е сса в улканизац ии. В ш ироком смысле под в улканизац ие й подразуме в аю т лю бой проц е сс пре в раще ния лине йного поли- ме ра в ре дкосе т ч ат ый. О быч но т акие проц е ссы сопров ож даю т ся в ыде ле ние м т е пла. На рис.67 пре дст ав ле ны крив ые Д Т А в улканизац ии полибут адие на раз- лич ным колич е ст в ом се ры. И з рисунка Рис.67 К рив ые Д Т А образц ов в идно, ч т о крив ая для сме си полибут а- полибут адие на, в улканизов ан- дие на с 2,5% се ры в плот ь до 150оС соот - ных различ ным колич е ст в ом в е т ст в уе т крив ой Д Т А ч ист ого полиме - се ры.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- …
- следующая ›
- последняя »