Карбонизация полигетероариленов : Структура промежуточных и конечных продуктов

• Автор: Грибанов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 273 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава 1. Карбонизация полимеров

1.1 Карбонизация природных органических веществ.

1.2 Карбонизация ароматических соединений.

1.3 Механизмы формирования углеродных структур.

1.4 Карбонизация синтетических полимеров.

1.5 Критерии карбонизации.

Глава 2. Карбонизации полиимида ПМ

2.1 Спектральные методы определения структуры нерастворимых

полимерных систем.

2.2 Термический анализ карбонизации полиимида ПМ
2.3 Спектральные характеристики промежуточных продуктов
карбонизации.
2.4 Модель образования пространственной углеродной структуры.
2.5 Особенности начального этапа карбонизации.
2.6 Влияние надмолекулярной организации на начальный этап
карбонизации.
2.7 Основные закономерности карбонизации полиимида ПМ.
Глава 3. Влияние химической структуры полигетеро
арилена на термохимию его карбонизации.
3.1 Влияние жесткости макромолекулы на характер карбонизации полиимида.
3.2 Влияние атомов азота в цепи полигетероариле на на его
карбонизацию.
3.3 Влияние пиримидиновых фрагментов на
карбонизацию полиимида.
Глава 4. Образование и карбонизация реакционноспособных полиимидов.
4.1 Реакционноспособные модельные диимиды.
4.2 Роль реакционноспособных групп при
карбонизации полиимидов.
Глава 5. Образование и карбонизация полиимидных
связующих.
5.1 Полиимид как матрица для углеродюго комIюзита .
5.2 Особенности образования полиимидного связующего.
5.3 Влияние химической структуры и способа получения на карбонизацию связующего.
5.4 Особенности образования углеродного композита на основе полиимидной матрицы.
5.5 Карбонизация композита полиимидного связующего и
мезоморфного пека.
5.6 Карбонизация композита полиимидного связующего и
некоторых форм углерода.
Глава 6. Карбонизация полимерных композиций
6.1 Карбонизация композиции полиимида ПМ
и фурфурилового спирта.
6.2 Взаимодействие ПАКПМ и полиакрилонитрила.
6.3 Карбонизация композиции полиимида с полибензимидазолом, гюливинилпирролидоном. поливинил пиридином и поливинилтетразолом.
Выводы
Литература


К, дающий статистическое представление об углеводородном скелете. Рис. V показатель ароматизации, п число ароматических колец. Ряд 1. На рис. При температуре 0 С создаются, в зависимости от времени термообработки, благоприятные условия для образования оваленовых циклов с более или менее разветвленными боковыми цепями. Термолиз этих цепей приводит к их дальнейшей ароматизации с увеличением доли оваленовых циклов. С . Выше 0С скорости роста плотности снижаются, асимптотически приближаясь к плотности графита. Для названного интервала температур были предложены следующие модели трансформации элементарной структурной единицы угля, изображенные на рис. ХХЖН. Рис. Рис 16. Зависимость образования ароматических соединении от температуры. Л объемная доля выделившихся продуктов термолиза об. Ттемпература пиролиза С. Как видно из рис. С. Именно в этой области согласно происходит дегидрирование и алкилирование ненасыщенных алициклических углеводородов и азотистых соединений с выделением метана, водорода и других газов гидрирование фенолов до ароматических углеводородов и их дегидрирование с выделением метана, этана и воды и далее термохимический синтез моноциклических ароматических соединений и их производных. Свыше 0С начинают преобладать реакции образования полицикл ических ароматических соединений типа нафталина, антрацена, фенантрена и др. При разложении остатков низших углеводородов появляются первые следы графита. В интервале 00С образуется ацетилен и выделяются метан и водород. Выше С метан разлагается на углерод и водород и с дальнейшим ростом температуры происходит дальнейшее дегидрирование ароматических соединений с образованием графита и других форм полимерного углерода. Генерация и метаморфизм пол и циклических ароматических соединений могут развиваться по разным типам наращивания циклической структуры. Ряд работ по газофазному пиролизу некоторых модельных соединений показал, что при соответствующих условиях наблюдается превращение полициклических ароматических соединений в графит или другие углеродные структуры. Так согласно при термообработке антрацена при 0С происходит образование биантрила, дибензоперилена и бснзантрсна, которые при дальнейшем нагревании образуют полимер, переходящий в графит с межплоскостным расстоянием 3,4 А. При газообразном пиролизе флуорена образуется бифлуорен, превращающийся при дальнейшей термообработке в теграбензнафталин или рубицен. Оба зги продукта так же могут превращаться в одну из структур углерода, но с большими дефектами, чем графит. В работе исследован термолиз целой гаммы ароматических углеводородов, хинонов и таких полиядерных гетероциклов как декациклен, овален, пентацен, нирантрсн, квантарилен, коронен и полициклические производные флуорена. Результаты этого исследования показали, что, как правило, ароматические планарные углеводороды превращаются в графитизирующися углерод с с1оо2 3. А для натурального графита 1ош 3. А. Отщепление кислорода и его производных при гермолизе хинонов и кетонов ведет к нарушению планарности и образованию углеродных структур с с1О от 3. Механизмы формирования углеродных структур. Приведенные примеры показывают, что в основе формирования различных углеродных структур лежат всевозможные ароматические и гетероциклические соединения и их производные. Только неполный перечень соединений, входящих в мезоморфные пеки каменноугольной смолы, выделенные мри анализе представляет из себя свыше тридцати карбоциклических соединений, содержащих от 3 до 7 циклов ряд бенэциклических производных фенола, хинона и фурана около двадцати азотсодержащих бензгегероциклов и различные смешанные О , Ы и 8содержащие полицикличсские соединения ,. Данные химического, физикохимического анализов и, в основном рентгеноструктурного, дали основание В. И.Касаточкину постулировать первую структурную модель углерода, названную им же паучком и получившую дальнейшее развитие в работах по структурной химии углерода под названием пачечнобахромчатой или кристаллитной модели строения углерода ,. Ве схема представлена на рис.