Введение к работе
Актуалькость_тсму^ Исследование механизма термического разложения полимеров винилового ряда, в частности, поли-4-н-алкил-стиролоз (ПАС-n) к поли-н-алкилакрилатов (ПАА-n) представляет интерес как с точки зрения развития теоретических представлений химии полимеров, так и в плане успешного решения прикладных задач.
Большое теоретическое значение исследований термического разложения и термических превращений полимеров в значительной степени обусловлено спецификой предмета исследования. Болыдая молекулярная масса полимеров, их низкаяя растворимость в болыпинстве органических веществ, невозможность перевода макромолекул в газовую |>азу, в ряде случаев, сшивка макроцепей - вот те свойтва, которые значительно сокращают число недеструктивных методов изучения полимеров и определяют актуальность исследования термического раложе-гля полимеров как одного из наиболее доступных и универсальных методов.
Для большинства полиолефинов деструкция полимера в определенной степени являетя антиподом полимеризации, что позволяет ис-юльзовать термодеструкцию как метод «следования процессов полимеризации.
Исследование термического разложения полимеров винилового зяда необходимо также для развития принципиально новых фундамен-'альных разделов химии полимеров, таких как полимеризация и дест->укция в ограниченных объемах ыикропор, теория рециклизации полисных материалов и других.
Как правило, при термическом разложении полимеров протечет несколько конкурирующих реакций, установить механизмы кото-:ых весьма сложно. 3 этом случае оказывается продуктивным метод :сследования гомологического ряда в целом, хорошо известный в 'рганичесхой химии, но мало применяемый в химии высокомолекуляр-ых соединений.
Цель_работьк установить закономерность термодеструкции АС-п и ПАА-n для гомологических рядов этих полимеров на интер-але i _ 4 - деструкции. Для этого использованы масс-спектрометрический термический анализ (МТА) и пиролитическая газовая хроматография (ПГХ). Для исследования и учета вторичных газофазных процессов, а также с целью моделирования реакций фрагментативной деструкции мономерного звена проведены дополнительные серии опытов, в которых методом ПГХ было исследовано термическое разложение соответствующих мономеров: 4-н-алкилстиролов (АС-n) и н-алкилакрилатов (АА-п). Электронную структуру мономерного звена ПАС-п и ПАА-n исследовали методами * С ЯМР-спектроскопии; в необходимых случаях привлекались также результаты дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Научная новизна. Впервые проведено исследование термической деструкции в гомологических рядах поли-4-н-алкилстиролов (ПАС-п) в интервале 1<п<10 и поли-н-алкилакрилатов (ПАА-n) в интервале 2<п<12. Показано, что наблюдаемый при термодеструкции данных классов полимеров эффект четности обусловлен электронным строением мономерного звена и особенностями фрагментации боковой группы при различных п. Доказано участие радикалов, возникших при статистических разрывах в боковой группе ПАС-п в инициировании деполимеризации. Практическая значимость. В последнее время, помимо традиционной сферы применения в промышленности и в быту, эти полимеры и материалы на их основе используются в следующих областях: оптическая запись, обработка и воспроизведение информации, лазерная техника, авиакосмическая промышленность, защитные.покрытия в электронной технике, оптическая дозиметрия. Широкое использование полимерных материалов в новых отраслях невозможно без более детального учета всех характеристик полимеров, в том числе, термических. К сожалению, последние изучены недостаточно. В основном, исследовано термическое разложение первых представителей гомологических рядов, таких как полистирол (ПС), полиметилметакрилат (ПММА), полиметилакрилат (ПМА). Термические свойства других гомологов рядов ПАС-n и ПАА-п практически неизвестны, что сужает возможность выбора полимера с оптимальными характеристиками . Информация о составе продуктов термического разложения полимеров необходима также для экологической и санитарно-химичес-кой оценки производства и использования материалов на их основе. Результаты настоящей работы позволяют выбрать полимер с оптимальными термическими характеристиками и с учетом возможных продуктов термической деструкции. Публикации^ По материалам диссертации опубликованы тезисы доклада и 3 статьи. Структура и объем диссертации. Работа изложена на 149 машинописных страницах и состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы, включающего 139 библиографических ссылок. Диссертация содержит 27 рисунков и 3 таблицы.Похожие диссертации на Механизм термической деструкции поли-4-Н-алкилстиролов и поли-Н-алкилакрилатов
