Деструкция полиамидов
Термическая деструкция
 Несмотря на то что полиамиды относятся к одному из наиболее стойких в химическом отношении классов термопластичных материалов, они также подвергаются деструкции в процессе получения изделий и их последующей эксплуатации. При эксплуатации деструкция полиамидов обычно обусловлена их медленным окислением, инициированным действием коротковолнового излучения в видимой или УФ-области спектра.
Заметное влияние на этот процесс оказывает присутствие паров воды.
Механизмы термической деструкции (как в присутствии, так и в отсутствие кислорода) и окислительной деструкции полиамидов под действием коротковолнового излучения и/или водяных паров довольно хорошо изучены для ПА 6 и 66, хотя и тут наблюдаются некоторые необъяснимые аномалии. Значительно меньше изучены механизмы деструкции других полиамидов. Обычно для большинства линейных полиамидов предлагаются механизмы, близкие к механизму деструкции ПА 6 и 66.
Деструкция в отсутствие кислорода
Знание закономерностей термодеструкции полиамидов в отсутствие кислорода или в атмосфере инертного газа имеет важное значение для процессов переработки, так как свойства полиамидных волокон, нитей, пластмасс сильно изменяются в результате деструкции полимера.
Б атмосфере инертного газа при температурах зыше температуры плавления при деструкции полиамидов выделяются вода, двуокись углерода и обычно небольшие количества аммиака. При деструкции ПА 66 выделяется еще некоторое количество циклопентанона. При продолжительном нагревании происходит сшивание полиамида и он становится нерастворимым в муравьиной кислоте. Деструкция ПА 66 сопровождается уменьшением содержания карбоксильных концевых групп.
Количество, состав и до некоторой степени природа продуктов деструкции зависят от условий эксперимента и, в частности, от температуры. Например, Акхаммером с сотр. и Штраусом и Уоллом в продуктах деструкции ПА 6 и 66 и сополиамидов не был обнаружен аммиак, в то время как при проведении реакции в более мягких условиях, близких к реальным условиям переработки, Камербэк с соавторами нашли, что при деструкции выделяется аммиак. Деструкция полиамидов происходит следующим образом. Разрыв цепи осуществляется по группе
NH—CH2, в результате чего образуется фрагмент макромолекулы, содержащий на конце амидную группу, тогда как другая часть макромолекулы представляет собой ненасыщенный углеводород:
Амидная группа может деструктировать с образо ванием нитрила и выделением воды:
Вторичные реакции происходят с участием воды. Например, амидные группы в середине цепи могут гидролизоваться, выделяя соединения с концевыми амино- и карбоксильными группами;
Концевые группы и исходные концевые группы макромолекул могут взаимодействовать с образованием газообразных продуктов и реакцнонноспособных групп, дальнейшие реакции которых приводят к получению разветвленных структур. Для подтверждения реакций сшивания необходима идентификация соответствующих группировок в сшитом полимере. Камербэк, используя метод бумажной хроматографии для изучения продуктов деструкции ПА 66, доказал протекание реакции, но не смог обнаружить группировок.
Образование циклопентанона при деструкции ПА 66 можно объяснить реакцией декарбоксилизации фрагментов макромолекул с остатками адипиновой кислоты на концах.
Приведенное выше краткое описание механизма деструкции основывается на многочисленных ранних работах по изучению термодеструкции полиамидов и в значительной степени расходится с результатами более поздних исследований Камербэка. Фактически, до настоящего времени эта проблема имеет дискуссионный характер.
Разделы | 
