В статье рассматривается технологический процесс синтеза низкомолекулярных каучуков методом термо-окислительной деструкции как объекта управления. Выявлено, что основными управляющими параметрами, влияющими на скорость деструкции, являются: концентрация инициатора реакции, температура и массовая концентрация полимера. Основными параметрами управления являются: степень деструкции, качество получаемого полимера и время реакции. Установлено, что для эффективного управления температуру процесса и концентрацию инициатора необходимо стабилизировать в окрестности заданного значения, а значение массовой концентрации устанавливается дозировкой исходных компонентов. В этом случае кинетику процесса деструкции можно описать линейной зависимостью от времени. Т.е. степень деструкции линейно связана со временем проведения реакции. Тогда, определяя исходное качество полимера (его среднечисленную молекулярную массу), процесс деструкции проводится по времени до заданного значения степени разрушения. Поскольку в процессе деструкции расходуется инициатор, то для стабилизации его концентрации предлагается осуществлять его непрерывный ввод в реакционную среду. Получено математическое описание, описывающее кинетику при непрерывной подаче инициатора, и зависимость для расчета скорости подачи инициатора. Определены параметры линейной аппроксимирующей зависимости кинетики деструкции. Показано, что уже при малом времени деструкции график кинетики деструкции неуклонно стремится к его линейной асимптоте. Угол наклона асимптоты зависит от константы скорости деструкции (т.е. от температуры реакции) и начальной концентрации инициатора. Смещение кинетики деструкции по оси ординат зависит от начальной мольной концентрации полимера. Таким образом, подбирая начальную концентрацию полимера, появляется возможность управлять скоростью деструкции.

термоокислительная деструкция полимеров, система управления

1. Берлин А.А., Вольфсон С.А., Ениколопян Н.С. Кинетика полимеризационных процессов. М.: Химия, 1978. 320 с.

2. Брык М.Т. Деструкция наполненных полимеров. М.: Химия, 1989. 192 с.

3. Коптелов А.А., Милёхин Ю.М., Баранец Ю.Н. Моделирование термического разложения полимера при случайных разрывах связей С–С // Химическая физика. 2012. Т. 31. № 9. С. 68 .

4. Ivanova E. D., Dimitrov I.V., Georgieva V.G. et al. Non-isothermal degradation kinetics of hybrid copolymers containing thermo-sensitive and polypeptide blocks // Open J. of Polymer Chemistry. 2012. № 2. P. 91-98.

5. Browarzik D., Koch A. Application of continuous kinetics to polymer degradation // J. Macromol. Sci., Part A: Pure Appl. Chem. 1996. V.33. № 11. P. 1633.

6. Ziff R. M., McGrady E.D. Kinetics of polymer degradation // Macromolecules. 1986. V.19. P. 2513-2519.

7. Тихомиров С.Г., Хаустов И.А., Попов А.П. Кинетика процесса термоокислительной деструкции полимеров: получение аналитической зависимости // МНИЖ. 2013. № 10(2). С. 95-96.

8. Тихомиров С.Г., Хаустов И.А., Попов А.П. и др. Оценка параметров термоокислительной деструкции полимеров в растворе // Мат. МНК ММТТ-27. Тамбов: ТГТУ. 2014. Т.2. С. 133-135.

9. Геллер Б.Э., Геллер А.А., Чиртулов В.Г. Практическое руководство по физикохимии волокообразующих полимеров. М.: Химия, 1996. 432 с.