Введение к работе
;
.. І, Актуальность проблемы. Накромолекулярннв реакции широко ,я применяются в процессах химическое модификации и синтеза новых '_чи:'голимерны* материалов. Современный этап разработки теории "таких процессов характеризуется анализом влияния межцетгах взаимодействий на кинетику реакции в блоке полимера. Удобным объектом исследования является деструкция боковых трет-бутил-карооксилагных (ТЕК) групп - отщепляется изобутилен и в цепи полимера образуются карбоксильные группы (КГ). В начале 80-х годов на. примера деструкции поли-трет-бутилакрилата (ПТБА) была количественно описана реакция в расплаве полимера.
Однако, протекание реакции может сильно меняться при переходе из расплавленного состояния в стеклообразное. Поэтому весьма актуальным представляется изучение закономерностей макромолекулярных реакций в стеклообразном состоянии и оценка влияния межцешшх взаимодействий на кинетику процесса и состав продуктов реакции.'
. Недавно были обнаружена также значительные кинетические аффекты (ускорение жт замедление реакции) при деструкции ПТБА в смесях с другими полимеремя. Следовательно, межцепные взаимодействия позволяют контролировать химическое поведение полимера в композициях, а кинетические данные, очевидно, несун информацию о структуре смесл и о взаимном влиянии химических и физических факторов в ходе реакции.
Однако попыток количественного анализа зхях 'результатов предпринято не было. Поэтому актуальной является разработка ' теории, которая позволяла Он связать структуру смеся и диффузионные процессы с кинетикой макромолэкуляриой реакции.
1|эль работы - исследование закономерностей деструкции ТБК-групп макромолекул э блочном состоянии (полимерное стекло п смеси полимеров), а такій построешв математических моделей процессов, учитывающих внутри- и мекмолекулярные взаимодействия, с целью количественного анализа кинетики иакромолекуляр- . шх реакций в таких системах. :* :;';.,: I \! '
В задачу работы входило: ' ; с-
- изучение КИН9ТИКИ деструкции ТБК-групп полн-ди-трег-
бутялфумарата (ПДТБФ) в стеклообразном состоянии, оценка роля
и характера межмолекулярвых еффактов, разработка модели а
оценка кинетических параметров процесса деструкции;'
- определение влияния структуры смесей ПТБА с полиакрило-
- г -
вой кислотой (ПАК) на кинетику деструкции ТБК-групп, построение математических моделей реакции а смеси полимеров и сопоставление рясчетон с кинетическими и другими экспериментальными данными.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней впераые:
детально изучена кинетика деструкции ТБК-групп в-ЦдТБФ при температурах І40-І70С (в стеклообразном состоянии) и в сополимерах ди-трет-бутилфумарата (ДГБФ) со стиролом (СП при 170С (п размягченном состоянии);
показано, что автоускорениэ процесса деструкции, вызываемое межмолекулярным взаимодействием ТБК-групп с карбоксильными, при ревкции в стеклообразном состоянии существенно более сильное, чем при реакции в расплаве;ч
исследованиями структуры ПДТБФ и ее изменения в ходе деструкции ТБК-групп доказано^ что процесс протекает как топо-химическая реакция; разработана математическая модель реакции и определены кинетические параметры процесса деструкции ПДТБФ;
установлено влияние природа растворителя, используемого для приготовления смесей ПТБА-ПАК методом лиофиьной сушки, на кинетику деструкции ТБК-групп; методами ИК-сшктроскогаш и УФ-спектрсфдуоримэтрии исследована структура смесей ПТБА-ПАК и. оценено ее влияние на кинетику реакции; ' ,
- предложены простейшие математические подели макрдао-
лэкулярноЯ реакции в смеси полимеров, учитывашдо структуру
смеси и мэхцепныа взаимодействия компонентов.
Практическая значимость работа. Развитие в работе -.на примере деструкции ТБК-групп в стеклообразном ПДТБФи в сгасяЗ ПТБА-ПАК теоретические я экспериментальные подхода когут быть использованы Для количественных исследований кинетика макро-молэкулярных реакций в блоке полтора,, Обнаруженное влияние структура полимерной шэсн на кшштаку протекающей в смэсв макромолєкулярнои реакции позволяет использовать этот аффект для контроля химического поведения полимеров в.композкщш. Преджженшэ математические тдалз позволяет' по кшгетотвстша данным получать шформацаэ о структуре исходной скоси.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались на Ї Всесоюзной конференции "Свете полимеров" (Иваново, 1986 г.), Всесогоном совваанкиТеоретическая фізика полимеров* (Черноголовка» 1987 г.), конференции колодах ученых ИНХС АН СССР (Косква, І98Г7 г.). Юбилейной научной конференции
ИНХС АН СССР (Москва, 1987 г.) И научной конференции ИНХС АН СССР .(Москва, 1990 г.). По тема диссертации опубликовано 4 печатных работы.
ООьем и структура диссертации. Диссертация изложина на 112 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка, 13 таблиц и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитируемой литературы из 105 наименований и приложения.
