Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 64 стр.

UptoLike

Составители: 

64
ра, и лишь при 195
о
С появляется небольшой экзотермический пик, обу -
словленный реакцией вулканизации. Увеличение концентрации серы до
10% приводит к пропорциональному возрастанию экзотермического пика .
При повышении содержания серы более 10% площадь этого пика остаётся
постоянной. Полученные данные способствуют выбору оптимальных ре -
цептур и режимов вулканизации.
4.Хроматографические методы
4.1. Пиролитическая газовая хроматография
Пиролитическая газовая хрома-
тография (ПГХ) косвенный метод
исследования высокомолекулярных со-
единений и нелетучих материалов, ко -
гда анализируемая проба подвергается
термической деструкции в специаль-
ном пиролитическом устройстве,
включённом в схему газового хромато-
графа, а образовавшиеся летучие про-
дукты пиролиза разделяются затем в
хроматографической колонке . О стро-
ении и составе исследуемой системы
судят на основании качественного и
количественного состава продуктов
пиролиза, найденного из хромато-
граммы (пирограммы).
В общем случае нельзя предсказать количественно состав образую -
щихся при пиролизе летучих продуктов деструкции, зная строение поли-
мера и условия его пиролиза. Не решена и обратная задача установление
строения и состава полимера по продуктам пиролиза. Поэтому в настоящее
время в ПГХ устанавливается эмпирическая корреляция между строением
полимера и спектром образующихся при пиролизе продуктов. На практике
реализуются различные спектры продуктов пиролиза в зависимости от
природы полимера и условий разложения. Иногда состав летучих продук-
тов может быть простым. Так, например, при пиролизе сополимеров сти-
рола и метилметакрилата в определённых условиях продукты пиролиза в
основном состоят из соответствующих мономеров . Однако более часто при
воздействии высокой температуры на полимеры происходят беспорядоч -
ные разрывы макромолекул, и образуется сложная смесь летучих продук-
тов на основе отдельных фрагментов исходных молекул, что и позволяет,
определяя качественный и количественный состав продуктов , делать опре -
делённые заключения о строении и составе исходных полимеров . Так, в
качестве основных продуктов пиролиза полипропилена (после их гидриро-
вания) были идентифицированы соединения, происхождение которых мо-
жет быть объяснено схемой, показанной на рис.68. Анализ пирограмм фе -
Рис.68 Схема образования про-
дуктов пиролиза полипропилена:
1 - пропан, 2 - изобутан, 3 метилпен-
тан, 4 - 2,4-диметилпентан, 5 - 2,4-ди-
метилгептан, 6 2,4,6-триметилгептан,
7 2,4,6-триметилнонан.
                                               64
                          о
ра, и лиш ь при 195 С появ ляе т ся не больш ой экзот е рмич е ский пик, обу-
слов ле нный ре акц ие й в улканизац ии. У в е лич е ние конц е нт рац ии се ры до
10% прив одит кпропорц иональному в озраст анию экзот е рмич е ского пика.
При пов ыш е нии соде рж аниясе ры боле е 10% площадь эт ого пика ост аё т ся
пост оянной. Получ е нные данные способст в ую т в ыбору опт имальных ре -
ц е пт ур и ре ж имов в улканизац ии.

       4.Хр о ма то гр а ф иче ские ме то ды
        4.1. П ир о литиче ска я га зо ва я хр о ма то гр а ф ия
         Пиролит ич е ская газов ая хрома-
т ография (ПГ Х) – косв е нный ме т од
иссле дов анияв ысокомоле кулярныхсо-
е дине ний и не ле т уч их мат е риалов , ко-
гда анализируе мая проба подв е ргае т ся
т е рмич е ской де ст рукц ии в спе ц иаль-
ном        пиролит ич е ском     уст ройст в е ,
в клю ч ё нном в схе му газов ого хромат о-
графа, а образов ав ш ие ся ле т уч ие про-
дукты пиролиза разде ляю т ся зат е м в
хромат ографич е ской колонке. О ст ро- Рис.68 С хе ма образов ания про-
е нии и сост ав е иссле дуе мой сист е мы дуктов пиролиза полипропиле на:
судят на основ ании кач е ст в е нного и 1 - пропан, 2 - изобут ан, 3 – ме т илпе н-
колич е ст в е нного сост ав а продуктов т ан, 4 - 2,4-диме т илпе нт ан, 5 - 2,4-ди-
пиролиза, найде нного из хромат о- ме                т илге пт ан, 6 – 2,4,6-т риме т илге пт ан,
                                                  7 – 2,4,6-т риме т илнонан.
граммы (пирограммы).
        В обще м случ ае не льзя пре дсказат ь колич е ст в е нно сост ав образую -
щихся при пиролизе ле т уч их продуктов де ст рукц ии, зная ст рое ние поли-
ме ра и услов ияе го пиролиза. Не ре ш е на и обрат наязадач а – уст анов ле ние
ст рое нияи сост ав а полиме ра по продуктам пиролиза. Поэт ому в наст ояще е
в ре мя в ПГ Х уст анав лив ае т ся эмпирич е ская корре ляц ия ме ж ду ст рое ние м
полиме ра и спе ктром образую щихсяпри пиролизе продуктов . На практике
ре ализую т ся различ ные спе ктры продуктов пиролиза в зав исимост и от
природы полиме ра и услов ий разлож е ния. И ногда сост ав ле т уч их продук-
т ов мож е т быт ь прост ым. Т ак, наприме р, при пиролизе сополиме ров ст и-
рола и ме т илме т акрилат а в опре де лё нных услов иях продукты пиролиза в
основ ном сост оят из соот в е т ст в ую щихмономе ров . О днако боле е ч аст о при
в озде йст в ии в ысокой т е мпе рат уры на полиме ры происходят бе спорядоч -
ные разрыв ы макромоле кул, и образуе т ся слож ная сме сь ле т уч их продук-
т ов на основ е от де льных фрагме нт ов исходных моле кул, ч т о и позв оляе т ,
опре де ляякач е ст в е нный и колич е ст в е нный сост ав продуктов , де лат ь опре -
де лё нные заклю ч е ния о ст рое нии и сост ав е исходных полиме ров . Т ак, в
кач е ст в е основ ных продуктов пиролиза полипропиле на (после их гидриро-
в ания) были иде нт ифиц иров аны сое дине ния, происхож де ние кот орых мо-
ж е т быт ь объ ясне но схе мой, показанной на рис.68. Анализ пирограмм фе -