[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения




Скачать 255.22 Kb.
Название[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения
страница1/3
Дата публикации09.04.2013
Размер255.22 Kb.
ТипДокументы
vbibl.ru > Химия > Документы
  1   2   3
1. Литературный обзор

1.1. Химическое строение и структура ПВХ

Поливинилхлорид [ —СНг—СНС1—] п (ПВХ) — полимер преимущественно линейного строения.

Физические свойства и структура. ПВХ — твердый продукт белого цвета; степень полимеризации 100 — 2500. Элементарные звенья в цепях полимера расположены в основном: в положении 1,2. Степень упорядоченности макромолекул ПВХ зависит от температуры полимеризации, а также от молекулярной массы. Максимально возможная упорядоченность реализуется при температурах полимеризации выше 55 °С в случае отжига при температурах выше 70-80 °С «Степень кристалличности» промышленного ПВХ может достигать 10%, а полимера, полученного при низких температурах (ниже -10 °С) или радикальной полимеризацией в альдегидах (20-50 °С),- соответственно 10-23 и 33-35%. При определении степени кристалличности ПВХ следует учитывать большой массовый коэффициент поглощения (ц), обусловленный наличием в макромолекулах тяжелых атомов С1. При длине волны А,=0,54А ц= 3.5; при 0,71 А-6,9; при 1,54 А-60,8 и при 2,5А-2,65. Конформация цепи ПВХ - плоский зигзаг. Кристаллический ПВХ имеет синдиотактическую конфигурацию с орторомбической элементарной ячейкой содержащей два мономерных звена.

Свойства ПВХ можно модифицировать смешением его с другими полимерами или сополимерами. Так, ударная прочность повышается при смещении ПВХ с хлорированным полиэтиленом, хлорированным или сульфохлорированным бутилкаучуком, метилвинилпиридиновым или бутадиен-нитрильным каучуком, а также с сополимерами стирол — акрилонитрил или бутадиен —стирол — акрилонитрил. ПВХ, полученный полимеризацией винилхлорида в массе, суспензии или эмульсии, — капиллярно-пористый порошкообразный материал, свойства которого, такие, как молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение, строение цепи и др., в значительной мере определяют поведение полимера при переработке и свойства изделий из него. По морфологическому признаку зерна суспензионного порошкообразного ПВХ подразделяют на: 1) однородные (монолитные с преобладанием прозрачных зерен или непрозрачных зерен) и 2) неоднородные, пористые (преобладания зерен какого-либо одного типа нет). Морфология зерен эмульсионного ПВХ существенно отличается от морфологии зерен суспензионного ПВХ. Зерна эмульсионного ПВХ делят на два

типа: ценосферические (полые частицы) и пленосферические (компактные частицы) Целесообразность получения зерен ПВХ того или иного типа определяется конкретны? назначением данного сорта ПВХ.

ПВХ монолитного типа с низкими и средними значениями константы Фикентчер; (см. ниже) (Кф до 65) применяют преимущественно для получени; непластифицированных материалов экструзией или литьем под давлением. ПВ> пористого типа с высокими Кф (65 и выше) применяют, как правило, дл; получения пластифицированных материалов.

ПВХ характеризуется значительной полидисперсностью по молекулярной массе, возрастающей с увеличением степени превращения. Среднечисловую молекулярную массу (близкую по значению к среднемассовой) можно вычислить по эмпирическим зависимостям характеристической вязкости [г|] от молекулярной массы М: [г|]=2,4*10" 5 * М >77 (циклогексанон, 25 °С) или [г|] =0,03Л/ 1 ' 67 (дихлорэтан, 30 °С). На практике молекулярную массу ПВХ часто характеризуют константой Фикентчер а: Аф=1000 к. Значение к находят по уравнению:

lg h| отн /с=75к 2 /(1+1,5кс)+к

где h| отн — относительная вязкость при 25 °С; с — концентрация ПВХ, обычно 0,5 или 1 на 100 мл растворителя (чаще всего циклогексанона или дихлорэтана). Величина Кф практически постоянна для растворов ПВХ различных концентраций, незначительно зависит от температуры измерения, однако сильно изменяется с природой растворителя.

В последнее время молекулярную массу ПВХ стали характеризовать не константой Фикентчера, а значением приведенной вязкости 0,5%-ного раствора ПВХ в циклогексаноне при 20 °С. Связь между Кф, и показателем вязкости показана на

рис.1.1


Приведенная вязкость

Рис. 1.1. Связь между константой Фикентчера (Кф) и приведенной вязкостью 0,5 %-ного раствора П. в циклогексаноне при 20° С.

Марки ПВХ. В основу промышленной классификации ПВХ положен способ его получения. В названиях марок ПВХ стоящие впереди буквы обозначают соответственно: поливинилхлорид суспензионный (ПВХ-С), эмульсионный (ПВХ-Е), массовый (ПВХ-М). Последние две цифры указывают нижний предел значения константы Фикентчера. Буквы после цифры обозначают: Т - термостабилизированный, М - для переработки в мягкие изделия и материалы, Ж - для переработки в жесткие изделия и материалы, П -пастообразующий. Например, ПВХ - С63М - поливинилхлорид суспензионный с Кф=63- 65, предназначенный для переработки в мягкие изделия; ПВХ - Е70П - поливинилхлорид эмульсионный с Кф=70-73, пастообразующий.

Физиологическое действие. ПВХ совершенно безвреден. Вредное действие могут оказывать лишь продукты его разложения. В частности, при содержании в воздухе 0,03 -0,14 мг/л хлорорганических соединений, 0,4—0,64 мг/л НС1 и 0,25—0,63 мг/л СО отмечалось раздражение слизистых оболочек носа и глаз, а также возбуждение, переходящее в вялость.

Стабилизация. Для получения высококачественных материалов и изделий из них ПВХ необходимо стабилизировать. Принцип стабилизации ПВХ заключается в устранении или значительном ослаблении вредного влияния химического, энергетического и (или) механического воздействий. Необратимые изменения, из-за которых дальнейшее практическое использование ПВХ или материалов на его основе становится невозможным, в основном связаны с реакцией дегидрохлорирования. Поэтому при приготовлении композиций на стадии смешения непосредственно перед получением полимеризацией в массе или в суспензии, диаметром 100-150 мкм состоит из большого числа так называемых первичных частиц сферической формы (глобул), имеющих средний диаметр 0,1-4 мкм.

Сами глобулы также являются агрегатами, состоящими из еще более мелких частиц - микроглобул диаметром около 0,01 мкм.

Первые исследования структуры переработанного ПВХ показали, что в процессе переработки композиций исходная глобулярная структура не разрушается и в материале сохраняются надмолекулярные образования в виде глобул и их фрагментов. Гетероген­ность структуры ПВХ и сохранение надмолекулярных образований при переработке ПВХ через расплав оказывает непосредственное влияние как на реологические свойства расплавов, так и на физико—механические свойства получаемых изделий. Поскольку ПВХ из-за низкой термостабильности почти никогда не применяется в практике и даже не изучается исследователями в "чистом виде", то структурные изменения, происходящие в процессе переработки в полимере, усложняются присутствием различного рода добавок: стабилизаторов, смазок, пластификаторов, модификаторов текучести.

Таким образом, в зависимости от температуры, условий подготовки образца и состава композиций возможны три вида течения ПВХ: -течение, обусловленное перемещением надмолекулярных структур; -течение, в котором единицами течения являются отдельные молекулы - "истинное" течение расплава; -течение, сопровождаемое пристенным скольжением полимера.

Течение, обусловленное перемещением надмолекулярных структур.В ранних исследованиях реологических свойств ПВХ было обращено внимание на резко выраженный неньютоновский характер кривых течения.

Лишь более полное изучение процесса течения, показало: формальный подход к описанию кривых течения ПВХ неправомочен без понимания механизма деформирования. В этих работах было показано, что течение эмульсионного ПВХ при обычных температурах переработки обусловлено взаимным проскальзыванием сохраняющихся в расплаве первичных частиц диаметром 0,1-1 мкм.

Полученные результаты свидетельствовали о существовании двух температурных областей, в которых течение расплавов ПВХ реализуется различными путями. До 200 °С -перемещением надмолекулярных образований, которые не плавятся вплоть до указанной температуры. Выше 200 °С процесс течения происходит по обычному для аморфных полимеров молекулярному механизму течения.

Увеличение размера первичных частиц приводит к заметному снижению кажущейся вязкости системы. Этот факт можно объяснить теорией течения надмолекулярных структур, предложенной Муни.

Увеличение степени разбухания экструдата с повышением температуры, в противоположность обычным полимерным расплавам, объясняется плавлением частиц и проявлением молекулярного механизма течения. При изучении процесса течения расплавов суспензионных смол так же было обнаружено наличие в расплавах глобулярных структур размером 0,1-1 мкм.

Следующим доказательством существования двух механизмов течения расплавов ПВХ является следующее: при исследовании течения ПВХ (добавлены 4 масс. ч. стабилизатора на 100 масс. ч. ПВХ) было обнаружено два значения энергии активации в диапазоне температур 160-230 °С как при постоянной скорости, так и при постоянном напряжении сдвига. При температурах ниже 200 °С энергия активации при постоянной скорости сдвига приблизительно в 2 раза ниже значения при более высоких температурах. Последующие работы подтвердили эти результаты. Более того, было показано, что существование двух значений энергии активации характерно не только для эмульсионного полимера, но и для суспензионного. Изучая электронно-микроскопические фотографии изломов экструдатов, пришли к выводу, что переход от одного режима течения а другому связан с разрушением надмолекулярных структур.

Поскольку между структурой и реологическими свойствами ПВХ существует прямая связь, то неудивительно, что кривые течения, полученные на образцах, имеющих разную механо-термическую предысторию не совпадают. Вязкость одного и того же образца, подвергнутого более сильному механо-термическому воздействию, увеличивается.

На сегодняшний день можно считать установленным факт сохранения в расплаве элементов надмолекулярной структуры, которая изменяется в зависимости от температуры и/или времени переработки как в эмульсионном., так и в суспензионном и блочном ПВХ.

В таблице 1.1. представлена терминология для описания надмолекулярных образований согласно работам Джейла [2].

Табл. 1.1.



 №п/п



 1.



 2.



 3.



 4.



 5.




Термин



Зерно



Агломерат



^ Первичная частица



домен



микродомен
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconПвх хпвх
Р означает, что для данного химического соединения рекомендуется применение систем из пвх или хпвх

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconНуклеотида является производным от названия соответствующего основания....
Днк — полимер, мономерами которой являются дезоксирибонуклеотиды. Модель пространственного строения молекулы ДНК в виде двойной спирали...

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconSynthetic butadiene-styrene rubber Каучук синтетический бутадиен-стирольный
Сск-2560-М27, являющийся продуктом полимеризации бутадиена-1,3 со стиролом в углеводородном растворителе в присутствии анионных инициаторов,...

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconИнтенсификация процессов геологоразведочного бурения, применение...
Морозол-2 содержат в своем составе дефицитные материалы и выпускаются в недостаточном для отрасли количестве. Наиболее полно требованиям...

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconЛенточные завесы из мягкого пвх
Пвх, каждая из которых закреплена между двух металлических перфорированных пластин, которые крепятся к направляющей гребенке. В зависимости...

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconЛенточные завесы из мягкого пвх
Пвх, каждая из которых закреплена между двух металлических перфорированных пластин, которые крепятся к направляющей гребенке. В зависимости...

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconРеферат "Решение задачи линейного программирования симплекс-методом"
...

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения icon“Решение задач линейного программирования большой размерности”
Реализовать на произвольной вычислительной технике с помощью любого программного средства один из методов решения задач линейного...

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconСобытия. Хроника. Информация
Ввп по данным за 2011 год в регионе снг, одобренным Советом руководителей статистических служб стран СНГ. Организаторами совещания...

[ —СНг—снс1—] п (пвх) — полимер преимущественно линейного строения iconГрафик заездов и стоимость в белорусских рублях
Леса, преимущественно сосновые с небольшой примесью ивы, березы, ели, ольхи занимают до 35% территории. Поступление воды  в озеро...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница