耐高溫涂料研究
日期:2013-04-19 15:45
可知道,△S小,化學(xué)反應(yīng)(如分解反應(yīng)、氧化反應(yīng)等)難于進行,聚合物耐熱性就高。由于:
△F=△H-T△S
只有當F小于0時化學(xué)反應(yīng)才能發(fā)生,而這里討論的熱反應(yīng)是△H>0(吸熱),很明顯,若要△F<0,只有大才有可能。要控制熱破壞反應(yīng)亦即要求提高聚合物的耐熱性,就希望減小,分子活動概率下降。降低分子熵的途徑有:①降低聚合物分子主鏈的柔順性;②增加分子間的相互作用力。
化學(xué)動力學(xué)告訴我們,分解速率常數(shù)k與分解活化能△E有如下關(guān)系:
式中,A,R為常數(shù);T為熱力學(xué)溫度。這個關(guān)系說明,要降低分解速率常數(shù)k,則△E要大。由此可見,要提高聚合物耐熱性,就要降低分子熵和增加分子分解活化能。
增加分子反應(yīng)活化能△E的方法
①盡量避免弱鍵連接。如C-C間的季碳連接(R3C-CR3,60~65kcal/mol)或叔碳原子連接。
②挑選一些鍵能較強的原子或較穩(wěn)定的原子組合作為主鏈的成分??赡芡緩接校罕M量減少或全部避免碳-碳單鍵,引入雙鍵、三鍵、芳環(huán)、雜環(huán)等;用其他元素部分或全部取代碳原子為主鏈,即合成無機聚合物。主要是硅化合物,此外還包括磷、硫、氟等化合物。與有機物相比,生成同質(zhì)量物質(zhì)無機化合物所消耗的能量要少得多,所以大力開發(fā)無忌高聚物是節(jié)