Сера как стабилизатор полимеров винилхлорида

• Автор: Ахметханов, Руслан Ринатович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Термоустойчивость поливинилхлорида.

1.2. Термоокислительная деструкция ПВХ

1.3. Деструкция поливинилхлорида в растворе.

1.3.1. Термическая деструкция полимера в растворе.

1.3.2. Термоокислительная деструкция полимера в растворе

1.4. Закономерности деструкции сополимеров

на основе винилхлорида1.

1.5. Стабилизация ПВХ в условиях термоокислительной деструкции

1.6. Особенности стабилизации сополимеров винилхлорида
1.7. Стабилизация полимеров винилхлорида
серосодержащими органическими соединениями
1.8. Использование элементной серы в качестве
химиката добавки к полимерам
Заключение.
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные вещества и их характеристика
2.2. Методики экспериментов.
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Термическая и термоокислительная деструкция полимеров
ВХ в присутствии элементной и полимерной серы.
3.2. Стабилизация пластифицированных полимеров ВХ
элементной и полимерной серой.
3.3. Изучение процесса автоокисления сложных
эфиров пластификаторов ПВХ в присутствии элементной серы
3.4. Практические следствия.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Использование потенциала ведущих научных центров страны для стажировки молодых исследователей, аспирантов и докторантов высших учебных заведений государственный контракт 5 и в соответствии с совместной российскогерманской программой Михаил Ломоносов Министерства образования и науки РФ и Германской службы академических обменов пр. Цель исследования. Целью данной работы явилось выявление влияния серы на процессы термической и термоокислительной деструкции жестких и пластифицированных полимеров ВХ и оценка возможности ее использования в качестве стабилизатора. ВХ. Научная новизна. Впервые показано, что элементная и полимерная сера эффективно ингибируют процесс термоокислительного дегидрохлорирования жестких и пластифицированных полимеров винилхлорида. Показано, что в условиях термического старения ПВХ сера оказывает слабое ускоряющее влияние на процесс сшивания макромолекул. Предложена кинетическая схема процесса. Установлено, что высокая антиокислительная эффективность серы при деструкции пластифицированных полимеров и термоокислении сложноэфирных пластификаторов обусловлена значительным снижением скорости накопления гидропероксидов за счет их нерадикального распада при взаимодействии с серой. Практическая ценность. Разработаны новые полимерные рецептуры кабельных пластикатов и пленочных ПВХматериалов в которых в качестве стабилизаторовантиоксидантов использованы газовая комовая и полимерная марки Кристекс ОТЗЗ сера. Полученные полимерные материалы по своим физикомеханическим показателям соответствуют требованиям ГОСТ и ТУ. В ЗАО Каустик выпущена опытная партия кабельного пластиката рецептуры ОМ марки 0 с использованием в качестве стабилизатораантиоксиданта газовой комовой серы. Показано, что эффективным способом решения проблемы дозирования и равномерного распределения малых количеств серы в полимерных композициях является введение серы в полимер в виде ее растворов в пластификаторе или использование высокодисперсных концентратов серы в полимерном носителе ПЭВД, СЭВА, полученных методом высокотемпературного сдвигового измельчения. Полученные результаты используются в учебном процессе для студентов 1УУ курсов химического факультета Башгосуниверситета, специализирующихся по кафедре высокомолекулярных соединений и общей химической технологии. Глава 1. Поливинилхлорид и сополимеры винилхлорида среди широко применяемых синтетических полимеров являются наименее стабильными продуктами. Полимеры в условиях различного рода энергетических и химических воздействий в основном подвергаются процессам дегидрохлорирования и структурирования, хотя в ряде случаев возможно разложение полимеров с разрывом макромолекул. Результаты систематических фундаментальных исследований по деструкционным превращениям поливинилхлорида и сополимеров ВХ представлены в монографиях 37. Характерной особенностью поливинилхлорида является его низкая термическая устойчивость 36, 8. Относительно низкая стабильность ПВХ по сравнению с низкомолекулярными хлорсодержащими соединениями, моделирующие чистые структуры полимера связывают с наличием в макромолекулах различных дефектных группировок, способных активировать распад полимера 9 концевые ненасыщенные группировки , , , атомы хлора при третичном атоме углерода , внутренние ненасыщенные группировки, преимущественно карбонилаллильные КАГ, строения СОССН, где ЯН, разветвление , , , . Кроме того в образцах полимера, синтезированного специальными методами, могут содержаться рхлораллильные группировки . ПВХ 4, 5, ,, . Термический распад ПВХ сопровождается двумя основными процессами превращение обрамляющих групп элиминирование НС1 и структурирование макромолекул полимера. С . Кинетические параметры процесса дегидрохлорирования составляют Ес 6 кДжмоль, Ас 3,4 0,7 Е 9 6 кДжмоль Ас 3,4 0,7 А , 0,8 5 С, 2 Па 4. Полагая для начальных стадиях термораспада ПВХ справедливым к кП2, а также I, кинетическое уравнение, строго описывающее экспериментальные результаты процесса дегидрохлорирования, имеет вид НС1 V V кпуо, где ао содержание НС1 эквивалентное содержанию СС связей, образующихся при дегидрохлорировании на повторяющееся звено цепи ВХ у0 содержание КАГ. Одновременно с реакцией дегидрохлорирования процесс термораспада ПВХ сопровождается структурированием макроцепей полимера 4, 8, .