Химическая реакция - полимер
Cтраница 2
Перечисленные выше примеры влияния микроструктуры на химические реакции полимеров неоднократно обсуждались в литературе. [16]
Уже эта простая классификация показывает, что химические реакции полимеров существенно отличаются от реакций низкомолекулярных соединений. Достаточно достоверно установлено, что реакционная способность функциональных групп не меняется в зависимости от того, содержатся ли они в обычных молекулах или в составе макромолекулярной цепи. Если скорость диффузии низкомолекулярного компонента в полимере не является лимитирующим фактором, то скорость химической реакции определяется соударениями реагирующих частиц, и величины энергии активации реакций соответствующих функциональных групп в высокомолекулярных и в низкомолекулярных соединениях одинаковы. [17]
В отличие от химии низкомолекулярных соединений полноту химической реакции полимера характеризуют не выходом продукта реакции, а степенью химического превращения. У разных макромолекул в образце полимера это число может быть различным. Поэтому степень химического превращения всегда определяется как средняя величина. Например, у производных целлюлозы ( эфиров) определяют среднюю степень замещения - количество прореагировавших гидроксильных групп, приходящееся в среднем на одно глюкозное звено. [18]
В последние 30 лет получены многочисленные доказательства влияния механических напряжений на механизм и кинетику химических реакций полимеров ( и эластомеров, в частности), сложился самостоятельный раздел науки о полимерах, получивший название механохимии. В настоящей главе обобщены и проанализиров аны последние результаты исследований механо химических реакций эластомеров, заново рассмотрены работы прошлых лет, проанализированы общие и отличительные черты механохимических реакций и реакций, определяющих термические и термоокислительные превращения эластомеров. Особое место занимает феноменологическое описание механохимических эффектов в эластомерах при синтезе, переработке в условиях резинового производства, хранении и эксплуатации резиновых изделий, в процессах перестройки гетерогенной структуры многокомпонентных резиновых материалов ( миграция ингредиентов в резинах под действием механических напряжений), теоретическое осмысление которых в настоящее время еще не завершено. [19]
В области конкретных реакций химических превращений полимеров читатель располагает превосходной двухтомной монографией под редакцией Феттеса Химические реакции полимеров ( Изд. Мир, 1968), и поэтому в предлагаемой книге основное внимание будет уделено не тому, каким реакциям подвержены макромолекулы, а скорее вопросу, почему макромолекулы в тех или иных реакциях ведут себя так, а не иначе, и можно ли описать их химическое поведение с точки зрения физико-химика, - так, как это делается в мире малых молекул органических веществ. [20]
Многие исследователи полагают, что между полимером и металлическим наполнителем имеет место чисто физическое взаимодействие, другие же авторы основным считают химические реакции полимера с поверхностью наполнителя. [21]
В решении задач получения новых материалов с заранее заданными свойствами большая роль принадлежит не только синтезу новых полимеров, но и поиску путей практического использования химических реакций полимеров, изучению их закономерностей с целью улучшения и модификации свойств полимеров и материалов на их основе, в том числе и сложных композиций с новым комплексом свойств. Одновременно химикам-технологам необходимо решать и задачу рационального использования и утилизации отработанных полимерных изделий и отходов. Эта важная народнохозяйственная задача связана с защитой и охраной окружающей среды. [22]
Многие эффекты, характерные для реакций полимеров, могут проявляться также в реакциях низкомолекулярных соединений, и полученные при исследовании таких объектов данные широко используют для интерпретации механизма химических реакций полимеров. [23]
Одним из основных химических агентов, вызывающих старение органических полимеров, является кислород, контакт с которым имеется практически у всякого полимерного изделия в условиях эксплуатации. Химические реакции полимеров с кислородом, как и в низкомолекулярной химии, называются реакциями окисления. [24]
 |
Положения значений молекулярных масс полимера, определенных различными методами, на кривой распределения по молекулярным массам фракций. [25] |
Синтетические полимеры также содержат в своей структуре активные центры, способные к химическим взаимодействиям. Изучение химических реакций полимеров имеет в виду две важные, но различные цели. Во-первых, оно открывает пути направленного изменения свойств природных или синтетических полимеров для получения ценного материала с заданными свойствами - так называемой модификации свойств известных и доступных природных или промышленных полимеров. Во-вторых, изучение реакций полимеров позволяет найти пути сохранения и стабилизации свойств полимера, которые могут изменяться в нежелательную сторону в результате воздействия тепла, света, воздуха и разных химических веществ, в контакте с которыми находится изделие из полимера. Так, например, защита от тештовых и окислительных воздействий позволяет резко удлинить сроки эксплуатации изделий из полимеров. [26]
Существующие экспериментальные методы оценки композиционной неоднородности сополимеров, равно как и теоретические подходы к ее предсказанию на основании кинетики и механизма реакций макромолекул, являются предметом рассмотрения в последующих главах. Поскольку при анализе химических реакций полимеров всегда возникает вопрос о характере распределения превращенных и непревращенных звеньев вдоль цепи, то ясно, что эта проблема наряду с термодинамикой и кинетикой процесса является одной из важнейших в области макромолекулярных реакций. [27]
Существенной оказывается также роль примесей. Еще до экспериментального исследования химических реакций полимеров важно наиболее полно охарактеризовать исходные соединения, так как различные партии продукта и даже разные пробы образца могут иметь различный состав. Так, например, состав поверхностного слоя синтезируемого продукта может сильно отличаться от состава внутренних слоев, особенно если синтез осуществляется в присутствии кислорода или если, например, в процессе синтеза изменяется состав исходных компонентов. Возможность изменения состава возникает также при измельчении образца, часто применяемом для подготовки полимеров к исследованию. Большую роль в кинетике деструкции играют также размер и геометрия образца. Низкая теплопроводность полимерных систем может приводить к возникновению температурных градиентов в полимере. [28]
При химических превращениях как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных соединений редко достигается полнота превращения, но в отличие от реакций низкомолекулярных соединений, при которых конечные и промежуточные продукты реакции можно отделить от исходных, продукты реакций высокомолекулярных веществ соединены в одной молекулярной цепи. Поэтому только при полном завершении химической реакции полимера состав полученного продукта отражает действительную степень замещения или превращения его функциональных групп. Во всех других случаях результаты реакций являются среднестатистическими. [29]
При химических превращениях как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных соединений редко достигается полнота превращения, но в отличие от реакций низкомолекулярных соединений, при которых исходные продукты легко отделить от конечных и промежуточных продуктов, продукты реакций высокомолекулярных веществ соединены в одной молекулярной цепи. Поэтому только при полном завершении химической реакции полимера состав полученного продукта отражает действительную степень замещения или превращения его функциональных групп. Во всех других случаях результаты реакций являются среднестатистическими. [30]
Страницы: 1 2 3