-
Ургенчский филиал Ташкентской медицинской академии
старший преподаватель
С. Машарипов, М. Алимова, Ташкентская медицинская Академия, Ургенчский филиал, Узбекистан
УДК 541.64:547.322
Целью данной работы является изучение возможности повышения термоокислительной устойчивости поливинилхлорида (ПВХ) с применением З-метил-2-метакрилоил- аминохиназолона-4 (ММАХ) и некоторых солей производных бензимидазола.
Методика эксперимента
Хроматографически чистый винилхлорид (ВХ) получали из дихлорэтана с последующей очисткой путем преполимеризации. Инициаторы: диизопропилпероксиди - карбонат (ДИПДК) синтезировали и очищали по методике, динитрилазоизомаслянной кислоты (ДАК) дважды перекристаллизовывали из ацетона и сушили до постоянной массы, т. пл. 374—375 К. ПВХ (С-70, М= 129000) очищали 3х-кратным переосаждением из тетрагидрофурана в этиловый спирт с последующей экстракцией в аппарате «Сокслет». 2-Аминобензимидазол (АБ) и 2-гуанидинамидобензимидазол (ГБ) были получены и очищены по методике . Натриевая соль 2-АБ (Na-АБ) и бензимидазол (БИ) синтезированы и очищены как описано в литературе . Кадмиевая, оловянная соли АБ (Cd-АБ, Sn-АБ) и кобальтовые соли БИ, АБ и ГБ (Со-БИ, Со-АБ, Со-ГБ) получены взаимодействием хлоридов соответствующих металлов с натриевыми солямипроизводных БИ в среде абсолютного метанола соответственно при мольном соотношении 1 : 2.
ММАХ синтезировали взаимодействием хлорангидрида метакриловой кислоты с 3-метил-2-аминохиназолоном-4 (МАХ) по схеме:
Для осуществления синтеза в колбу загружали 17.5 г (0.1 моля) МАХ с температурой плавления 505—506 К, 10.1 г (0.1 моля) вновь перегнанного триэтиламина (ТЭА) с т. кип. 362.5 К и 400 мл абсолютного диметилформамида (ДМФ) и при перемешивании добавляли по каплям 10.5 г (0.1 моля) хлорангидрида метакриловой кислоты в 100 мл ДМФ. Реакционную смесь перемешивали в течение 6 ч при 371—373 К, после охлаждения выпавший осадок обрабатывали водой. После сушки перекристаллизацией из спирта получили 16.2 г (67 %) ММАХ с т. пл. 493—495 К.
Полимеризацию ВХ в массе и в суспензии проводили при 333 К в вакуумированных ампулах при 10-2 Па, в термостате, снабженном перемешивающим приспособлением. В качестве стабилизатора суспензии применяли 0.1%-й водный раствор «Сольвара» (поливиниловый спирт, содержащий 17 % ацетатных групп). Водный модуль 1:3. Полимеры промывали водой и очищали 3-кратным переосаждением из тетрагидрофурана в смесь метилэтилкетона с этанолом (объемное соотношение 3:2) и после промывки этиловым спиртом сушили до постоянной массы в вакууме при 323 К. Время термостабильности ПВХ оценивали по изменению окраски индикаторной бумаги конго-красный. Кинетику дегидрохлорирования ПВХ изучали в токе кислорода при скорости 7.2 л/ч, 7=443 К.
Результаты и их обсуждения
Ответственными за низкую термостабильность ПВХ являются внутренние ненасыщенные группировки, содержание которых зависит от условий и способа получения полимера. Нами с целью получения полимера с меньшими дефектными структурами, была проведена суспензионная
полимеризация ВХ в (присутствии малого количества ММАХ (0.6 мол%) инициированием ДИПДК. Полученные данные кинетики полимеризации показывают, что с увеличением концентрации ДИПДК увеличивается и скорость полимеризации и кинетические кривые имеют S-образный вид, что свидетельствует о протекании реакции полимеризации в гетерогенных условиях при глубоких стадиях превращения.
Вычисленные значения порядка реакции по инициатору для ДАК и ДИПДК соответственно равны 0.6 и 0.45, что указывает на радикальный механизм реакции полимеризации и о существовании бимолекулярного обрыва полимерных цепей.
Изучение кинетики дегидрохлорирования (ДГХ) ПВХ, полученного полимеризацией ВХ при малых концентрациях ММАХ, инициированного ДАК, в массе показывает, что введение в макромолекулярную цепь ПВХ до 0.6 мол % ММАХ приводит к уменьшению количества выделившегося хлористого водорода. Дальнейшее увеличение содержания ММАХ в составе ПВХ сопровождается увеличением скорости ДГХ, видимо, наблюдаемое связано с резким уменьшением молекулярной массы полимера.
Сопоставление кинетики ДГХ ПВХ, полученного инициированием ДИПДК и ДАК, показывает, что полимеры с инициатором ДИПДК обладают сравнительно высокой термостабильностью. Это, по всей вероятности, связано с образованием полимеров с меньшими дефектными структурами благодаря протеканию процессов при более низкой температуре (313 К) и в присутствии акцептора хлористого водорода (ММАХ).
Полученные результаты времени термостабильности ПВХ, стабилизированного БИ и АБ (0.1 моль/кг ПВХ), показывают, что введение БИ в композицию ПВХ приводит к увеличению его термостабильности по сравнению с исходным образцом в 6 раз. Введение аминной группы в бензимидазольный гетероцикл ведет к уменьшению этого показателя 4.6 раза. Среди использованных солей наиболее эффективной оказалась Co-ГБ, в присутствии которой наблюдается увеличение времени термостабильности в 27 раз. Кинетика дегидрохлорирования ПВХ в присутствии Со-БИ, Со-АБ и Со-ГБ показывает, что введение их в композицию ПВХ сопровождается уменьшением скорости дегидрохлорирования, ярко выражающейся в начальной стадии процесса деструкции. Использованные производные бензимидазола (ПБИ) по степени их влияния на скорость дегидрохлорирования ПВХ можно расположить в ряд: Со-ГБ > Со-БИ > Со-АБ >Cd-АБ >Sn-АБ. Стабилизирующее действие солей ПБИ, вероятно, обусловлено реакцией его с хлористым водородом, выделяющимся в процессе деструкции.
Смеси стабилизаторов обычно обеспечивают не только необходимые свойства полимеров, но и существенно улучшают их по сравнению со свойствами, которые проявляются в присутствии каждой из стабилизирующих добавок в отдельности. Полученные нами данные времени термостабильности ПВХ в присутствии солей ПБИ с промышленными стабилизаторами показывают, что стеарат кальция в смеси с Со-АБ, Со-БИ и Со-ГБ усиливает стабилизирующий эффект и при определенном соотношении компонентов смеси наблюдается синергизм. При использовании Cd-АБ такого явления не наблюдается. Действие смеси PbSi03с вышеназванными солями (кроме Со-ГБ) аддитивно действию отдельных компонентов. Изучение стабилизирующего действия ацетата натрия и его смесей с солями ПБИ показывает, что ацетат натрия, повышая термостабильность ПВХ (35 мин), образует и эффективные синергические смеси с изученными нами соединениями, в присутствии которых увеличивается время термостабильности ПВХ в 15—21 раз.
Термоокислительная устойчивость поливинилхлорида, стабилизированного солями производных бензимидазола (Скорость нагрева 10 град/мин)
Поливинилхлорид + 0,1 моль/кг производные бензимидазола |
Температура начала термоокислительного распада (К) |
Максимум температуры разложения (К) |
Е (кДж/моль) |
Без добавок |
463 |
518 |
108 |
Добавка: |
|
|
|
оловянная соль 2-аминобензимидазола |
463 |
565 |
115 |
кадмиевая соль 2-аминобензимидазола |
493 |
543 |
164 |
кобальтовая соль 2-аминобензимидазола |
498 |
540 |
146 |
кобальтовая соль бензимидазола |
500 |
520 |
187 |
кобальтовая соль 2-гуанидин аминобензимидазола |
503 |
530 |
188 |
Изучение термоокислительной устойчивости ПВХ в присутствии солей ПБИ в динамических условиях показывает, что введение солей ПБИ в композиции ПВХ приводит к увеличению температуры начала термоокислительной деструкции (см. таблицу), максимума температуры разложения и энергии активации процесса деструкции ПВХ.
Судя по данным, полученным в изотермических и динамических условиях, самым -эффективным стабилизатором в отношении ПВХ является Со-ГБ.
Выводы
1. Установлено, что проведение синтеза ПВХ в присутствии ММАХ позволяет получить самостабилизированный полимер.
2. Показано, что введение солей производных бензимидазола в состав композиции ПВХ приводит к повышению термоокислительной устойчивости композиции.
Рецензии:
16.04.2015, 8:49 Розыходжаева Гульнора Ахмедовна
Рецензия: Статья оригинальная, содержит собственные данные автора. Она может быть рекомендована к публикации после доработки: следует расшифровать сокращения по мере первого появления в тексте, строго соблюдать структуру статьи (четко обозначить материал и методы, результаты и обсуждение). Желательно, чтобы список литературы охватывал последние 5-10 лет.
6.05.2015, 17:33 Походенько-Чудакова Ирина Олеговна
Рецензия: Р Е Ц Е Н З И Я
на статью Н.Н. Курбановой, С. Машарипова, М. Алимовой
«Производные бензимидазола и хинозолона-4 как стабилизаторы поливинилхлорида»
Представленная статья «Производные бензимидазола и хинозолона-4 как стабилизаторы поливинилхлорида» рассматривает актуальный вопрос – исследование возможности повышения термоокислительной устойчивости поливинилхлорида с применением 3-метил-2-метакриол- аминохинозалона-4 и некоторых солей производных бензимидазола.
Рецензируемый материал представляет собой оригинальную статью, состоящую из: цели, разделов «Объекты и методы», «Результаты», «Выводы», библиографического списка источников специальной литературы в количестве 8 наименований (7 – на русском и 1 – на английском языке).
Материал, представленный в публикации, изложен автором последовательно, логично, легко читается, хорошо воспринимается. Иллюстративный материал представлен 1 схемой и 1 таблицей.
Однако, при детальном изучении работы был обнаружен ряд недочетов, требующих коррекции:
− необходимо четко структурировать статью, выделив все разделы;
− следует ввести раздел «Введение», где будет обоснована актуальность представленного в публикации материала;
− поддерживаю рекомендации первого рецензента указавшего на необходимость введения раздела «Обсуждение» и доработку библиографического списка. Последний следует доработать не только в соответствии с датами издания, но и ввести в него некоторое число англоязычных публикаций по рассматриваемому в статье вопросу с целью представления информации по данной проблеме в международных изданиях.
На основании изложенного выше, считаю возможным заключить, что статья на статью Н.Н. Курбановой, С. Машарипова, М. Алимовой «Производные бензимидазола и хинозолона-4 как стабилизаторы поливинилхлорида» соответствует профилю электронного журнала «SCIARTICLE.RU» и межет быть рекомендована к опубликованию после выполнения авторами соответствующей коррекции.
Заведующая кафедрой хирургической
стоматологии учреждения образования
«Белорусский государственный»
медицинский университет»,
доктор медицинских наук,
профессор И.О. Походенько-Чудакова
06 мая 2015 года
Комментарии пользователей:
30.06.2023, 18:44 Юунусхўжа (Юнусов) Йўлдошхон Толибхўжа-ўғли Отзыв: Плагиат! Эта статья была опубликована еще 1988 году! Журнал прикладной химии. -Москва, 1988, -№1, -С. 191-194 |