Теоретические основы синтеза высокомолекулярных соединений. Учебное пособие

51

Механохимическая деструкция протекает при действии на твёрдые полимеры постоянных и переменных механических нагрузок или при перемешивании расплавов и растворов полимеров. Первая стадия этой деструкции – разрыв полимерной цепи под действием напряжений:

~CH2-CH2-CH2-CH2~ → ~CH2-ĊH2 + ĊH2-CH2~

Далее в полимере протекают те же процессы, что и при термической деструкции.

Окислительная деструкция наблюдается как у карбоцепных, так и гетероцепных полимеров и обычно сопровождается воздействием других факторов. Наиболее часто встречающаяся термоокислительная деструкция при совместном действии тепла и кислорода протекает по цепному механизму:

инициирование

RH + O2 → R· + HOO· - малоактивный радикал развитие цепи

R· + O2 → ROO·

ROO· + ŔH → ROOH + Ŕ

разветвление цепи

ROOH → RO· + HO· RO· + ŔH → ROH + Ŕ· HO· + ŔH → H2O + Ŕ·

обрыв цепи

ROO· + ROO· → ROOR + O2

Гидролитическая деструкция под действием различных химических агентов (кислот, щелочей и др.) также протекает по закону случая в полимерах с функциональными группами в цепях и приводит к беспорядочному расщеплению макромолекул полимеров и ухудшению их свойств. Склонность к гидролизу определяется природой функциональных групп и связей макромолекулы, а также физической структурой полимера. В гетерогенных условиях гидролиз ограничивается поверхностными слоями.

Порядок выполнения работы

Массу навески полимера10-15, взвешенную с точностью (±0,0001) г, смешивают с равным количеством сухого песка и

52

помещают в стальную реторту, которая герметично закрывается навинчивающейся крышкой с встроенным пароотводом. К пароотводу присоединяют холодильник Либиха с аллонжем (рис. 6).

Реторту нагревают на газовой горелке. Выделяющийся и загрязненный мономер собирают в приемник и добавляют к нему 1- 2 г (±0,0001) хлорида кальция для обезвоживания. Через 5-10 мин осушитель отфильтровывают через складчатый фильтр и перегоняют при атмосферном давлении из колбы с елочным дефлегматором (колба Фаворского), снабженным холодильником Либиха и термометром.

Для предотвращения термополимеризации метилметакрилата в куб колбы Фаворского предварительно вносят ингибитор полимеризации (гидрохинон) в количестве 0,2-0,4 (±0,0001) г на кончике шпателя. Затем в колбу помещают фарфоровые кипелки и начинают перегонку.

Первые несколько капель отбрасывают. Основную фракцию собирают при температуре кипения мономера в предварительно взвешенный и сухой приемник.

Рис. 6. Схема установки для проведения термической деполимеризации

Определяют выход очищенного мономера, устанавливают его плотность (d204) и показатель преломления (n204), которые

сравнивают со справочными значениями: t = 100 о С,

кип

d204 = 0,936, n204 = 1,4130. Полученный метилметакрилат можно использовать для получения гомо- и сополимеров.

53

Вопросы для самоконтроля

1.Что такое деполимеризация?

2.Какие виды деструкции вы знаете?

3.При каких температурах протекает процесс деполимери-

зации?

4.Какое используется оборудование при проведении процесса деполимеризации?

5.Можно ли использовать катализаторы в этом процессе и

как они влияют на деполимеризацию?

6.Какие продукты получаются в результате деполимеризации?

7.Выделяются ли токсичные продукты в результате проведения процесса деполимеризации, если да, то какие и какое воздействие оказывают на человека?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Пояркова, Т. Н. Практикум по коллоидной химии латексов [Текст] / Т. Н. Пояркова, С. С. Никулин, И. Н. Пугачева [и др.]. – М. : Изд. Дом «Академия Естествознания», 2011. – 124 с.

Седых, В. А. Технология производства каучуков растворной полимеризацией [Текст] / В. А. Седых, А. В. Гусев, В. В. Разумов. – Во-

ронеж, 2010. – 308 с.

Аверко-Антонович, Л. А. Химия и технология синтетического каучука [Текст] / Л. А. Аверко-Антонович, Ю. О. Аверко-Антонович, И. М. Давлетбаева, П. А. Кирпичников. – М. : Химия, КолосС, 2008. – 357 с.

Николаев, А. Ф. Технология полимерных материалов [Текст] / А. Ф. Николаев, В. К. Крыжаноский, В. В. Бурлов [и др.]. – СПб.: Профес-

сия, 2008. - 544 с.

Семчиков, Ю. Д. Высокомолекулярные соединения [Текст] / Ю. Д. Семчиков. – М. : Академия, 2003. – 368 с.

Семчиков, Ю.Д. Введение в химию полимеров [Текст] / Ю.Д. Семчиков, С. Ф. Жильцов, С. Д. Зайцев. – СПб. : Лань, 2014. – 224 с .

Ровкина, Н. М. Химия и технология полимеров. Исходные реагенты для получения полимеров и испытание полимерных материалов. Лабораторный практикум полимеров [Электронный ресурс] / Н. М. Ров-

кина, А. А. Ляпков // Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/131014.

54

Учебное издание

Санникова Наталья Юрьевна Власова Лариса Анатольевна Никулин Сергей Саввович Пугачева Инна Николаевна

ТЕОРЕТИЧЕСИЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Подписано в печать 02.03.2020. Формат 60´ 84 1/ 16.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»)

Отдел полиграфии ФГБОУ ВО «ВГУИТ» Адрес университета и отдела полиграфии:

394036, Воронеж, пр. Революции, 19

55