Термохимические превращения поливинилспиртового волокна в присутствии неорганических соединений

• Автор: Савельева, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ с.

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Закономерности термохимических превращений полимеров в условиях получения углеродных волокон в присутствии неорганических соединений

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Исследование термохимических превращений ПВС волокон, импрегнированных соединениями хрома

3.2. Термохимические превращения ПВС волокон, содержащих ацетат натрия.

3.3. Закономерности термохимических превращений ПВС волокон в

присутствии соли органической фосфорсодержащей кислоты.

ЛИТЕРАТУРА


Одним из перспективных направлений в этом отношении, является использование поливинилспиртового (ПВС) волокна. Однако термопластичность ПВС выдвигает задачу нахождения эффективных каталитических систем, способствующих усилению процессов структурирования и карбонизации полимера. В связи с вышеизложенным, выявление закономерностей термохимических превращений поливинилспиртовых волокон в присутствии ранее не использованных для этого полимера неорганических и органических соединений является актуальным, поскольку позволит дополнить теоретические представления о такой области полимерной химии, как регулируемые процессы терморазложения органических полимеров, с другой - сформулировать рекомендации практического характера. Целью работы являлось выявление закономерностей термохимических превращений ПВС волокна в присутствии новых каталитических добавок термолиза поливинилового спирта и определения путей регулирования процессом получения углеволокнистых сорбционных материалов, обеспечивающих высокий выход углеродного волокна. Научная новизна работы. Обнаружена активная роль соединений хрома и аммонийной соли аминотрисметиленфосфоновой кислоты в ускорении процессов образования пространственной структуры поливинилового спирта в низкотемпературной и карбонизации полимера в высокотемпературной областях, обусловленная их каталитическим действием. Установлено влияние нитрата хрома на скорость образования и изменение состава газообразных продуктов разложения поливинилового спирта при термообработке. Выявлен эффект интумесценции в полимерной композиции поливиниловый спирт - аммонийная соль аминотрисметиленфосфоновой кислоты. Сформулированы принципы получения неактивированных углеволокнистых сорбентов с высокой адсорбционной активностью на основе поливинилспиртового волокна, что позволяет рассматривать их как перспективные материалы для создания высокоэффективных фильтров. Практическая значимость результатов. В последние годы перспективным направлением в совершенствовании процесса получения уникальных по свойствам УВ является введение различных соединений как в исходное волокно, так и в карбонизованный продукт. Основные результаты этих исследований обобщены в монографиях Конкина A. A. [1,2], Кудрявцева Г. И. [3], Ермоленко И. Н. [4]. Импрегнирование в органические и углеродные волокна солей некоторых металлов, в том числе переменной валентности и различных фосфорсодержащих соединений, изменяет протекание термолиза полимеров, в целом ряде способствуя повышению выхода УВ и существенно влияя как на структуру углеродного соединения, так и на свойства получаемых материалов. Такие УВМ могут обладать специфическими, сорбционными,' каталитическими, магнитными свойствами, электропроводностью и др [5 — ]. Особое место среди каталитических систем при получении и модификации УВ занимают фосфорсодержащие соединения. Различные органические соединения фосфора являются антипиренами, активными в конденсированной фазе и направляющими деструктивные процессы в сторону новообразования полимеров [, ]. Однако в ряде случаев в газообразных продуктах пиролиза в гидратцеллюлозных волокнах, обработанных антипиренами могут выделяться токсичные летучие продукты РС, РОС, PCI5 и др. Целл. ОН + НОСН2— —> Целл. ОН. H раствора до 2,5, а фосфиновая кислота этерифицирует гидроксильные группы целлюлозы. Образовавшиеся фосфаты при термолизе и горении разлагаются с образованием двойной связи и регенерацией кислоты, снова принимающей участие в реакции. Подобные сопряженные ненасыщенные структуры способствуют усилению процесса карбонизации. На это указывают и данные, полученные при обработке ПД триаммонийфосфатом []. Выход УВ при температуре карбонизации °С увеличивается с ,4% до %. С) и повышение выхода коксового остатка до % []. Кроме того, предлагают [, ] пропитывать вискозные волокна фосфорной кислотой, для усиления процесса дегидратации, в результате чего после карбонизации выход повышается до - %, а в случае активации при 0 - 0°С такая обработка способствует получению углеволокнистых сорбентов, эффективных при сорбции Ag, Ра, Р1, меркаптанов из нефти. H0C,HJ I HOCH, . HOCH. V*.