ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Важной характеристикой полимеров является температура разложения полимера под действием тепла. Эта температура определяет допустимый температурный режим при переработке полимера в строительный материал.
Устойчивость полимеров к нагреванию, скорость термического распада и характер образующихся продуктов зависят от химического строения полимера. Первой стадией процесса термического разложения является образование свободных радикалов, а рост реакционной цепи сопровождается разрывом связей и снижением молекулярной массы. Обрыв реакционной цепи может происходить путем рекомбинации или диспропорционирования свободных радикалов и приводить к появлению двойных связей на концах макромолекул, изменению фракционного состава и образованию разветвленных и пространственных структур.
Как всякая цепная реакция, термическая деструкция ускоряется веществами, легко распадающимися на свободные радикалы, и замедляется в присутствии веществ, которые являются акцепторами свободных радикалов.
При термической деструкции полимеров наряду с понижением средней молекулярной массы и изменением структуры полимера происходит отщепление мономера – деполимеризация. Выход мономера зависит от природы полимера, условий его синтеза и термического расщепления. Реакция деполимеризации полимеров, содержащих четвертичный атом углерода, протекает, как правило, значительно легче, чем полимеров, содержащих только третичные и вторичные атомы углерода.
Для различных полимеров существует свой порог термической устойчивости. Большинство из них разрушается уже при 200-300оС, но имеются и термостойкие полимеры, как например, политетрафторэтилен, который выдерживает нагревание свыше 400оС (см. таблицу 1).
Таблица 1 –Температуры и продукты разложения некоторых полимеров.
Полимер | Элементарное звено | Температура разложения | Продукт деструкции полимера |
Полиметилметакрилат | Мономер (более 90%) | ||
Полиметилакрилат | Мономер ( 1%), большие осколки цепей | ||
Полистирол | Мономер ( 65%) димер,тример | ||
Полиакрилонитрил | Мономер ( 1%) небольшое кол-во HCN | ||
Полиэтилен | Мономер (< 1%), большие осколки цепей | ||
Полиизобутилен | Мономер (20-50%), димер, тример, тетрамер | ||
Поливинилхлорид | Хлористый водород (>95%) | ||
Поливинилиденхлорид | Хлористый водород (>95%) |
11.2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В пробирки помещают такое количество разных испытуемых образцов поливинилхлорида, чтобы высота слоя этих образцов составляла ~ 3 см. В пробирки опускают полоски индикаторной бумаги так, чтобы нижний конец полосок находился ~ на 1 см выше уровня слоя образцов полимера. После этого пробирки плотно закрывают пробками, прижимая к стенкам и загибая наружу верхний конец индикаторной бумаги.
Пробирки с образцами ПВХ помещают в песчаную баню и укрепляют на штативе так, чтобы уровень песка в бане был выше на 0,5 см или в крайнем случае совпадал с верхним уровнем образцов ПВХ в пробирках.
Включают нагрев бани и устанавливают скорость нагрева ~ 2 0С/мин. Засекают время начала испытаний и следят за появлением окраски индикаторной бумаги в пробирках.
Записывают температуру, при которой началось разложение каждого из образцов ПВХ и фиксируют время, прошедшее от начала нагрева до момента разложения каждого из образцов поливинилхлорида.
Температуры, при которых на нижнем крае индикаторной бумаги появляется интенсивное окрашивание (у лакмусовой – красное, у конго красного – синее) принимают за температуру начала разложения соответствующего образца поливинилхлорида.
По полученным данным делают выводы о возможной структуре, составе, характере и уровне стабилизации каждого из образцов ПВХ.
11.3 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
1. Описать химические превращения, протекающие в ПВХ при повышенных температурах. Привести примеры стабилизаторов и возможные механизмы стабилизации ПВХ..
2. Указать возможные причины отличия температур разложения различных образцов поливинилхлорида.
3. Привести основные свойства и области применения ПВХ.
Рекомендуемая литература
- Артеменко, А.И. Органическая химия : Учеб. для строит. специальностей вузов / А. И. Артеменко. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1994. - 560 с.
- Артеменко, А.И. Практикум по органической химии : Учеб. пособие для строит. специальностей вузов / А. И. Артеменко, И. В. Тикунова, Е. К. Ануфриев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1991. - 175 с.
- Орлова, А.М. Практическое пособие по органической химии : учеб. пособие для вузов по специальностям "Пр-во строит. материалов, изделий и конструкций" направления подгот. дипломир. специалистов "Стр-во" / А. М. Орлова. - М. : Изд-во АСВ, 2005. - 223 с.
- Иванов, В.Г. Органическая химия : учеб. пособие для вузов по специальности 032400 "Биология" / В. Г. Иванов, В. А. Горленко, О. Н. Гева. - 3-е изд., испр. - М. : Академия, 2006. - 621 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение | |
Лабораторная работа №1.Методы очистки органических соединений | |
Лабораторная работа №2.Алканы | |
Лабораторная работа №3. Алкены | |
Лабораторная работа №4. Алкины | |
Лабораторная работа №5. Арены | |
Лабораторная работа №6. Спирты | |
Лабораторная работа №7. Фенолы | |
Лабораторная работа №8.Альдегиды и кетоны | |
Лабораторная работа №9. Карбоновые кислоты | |
Лабораторная работа №10Решение экспериментальных задач по идентификации пластмасс и волокон | |
Лабораторная работа №11Определение термостабильности образцов поливинилхлорида | |
Рекомендуемая литература | |
Содержание |
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 1080;