裂解原理的研究与运用综述范文

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裂解质谱的技术是最早的最广泛的应用于合成天然高分子结构分析的质谱技术。这一技术的应用具体包括均聚物结构的确认，一些异构体高分子的有效区别以及实现对共聚物的组成和序列的分析。目前，在对高分子混合物的分析上，在积极高分子中挥发性添加剂的鉴定及添加剂对高分子性能影响的研究方面都有很多应用。

一、裂解色谱

在裂解原理中还包括裂解色谱，裂解色谱就是指将试验所用的样品放在经过严格控制的条件下，经过热裂解的过程后，把形成的小分子碎片采用直接或间接的方法，送进经过严格选取的色谱仪中，通过色谱仪来实现分离测定的目的。由于不同的高分子材料，其经过色谱仪的分析后特征谱图不尽相同，所以通过把那些未知的样品谱图与标准特征谱图进行对照，通过仔细分析就能实现对未知样品的定性定量分析。裂解色谱的技术应用，可以充分发挥气相色谱法的快速灵敏和分离效能高的优点，由于其在样品用量选取上比较少，对一些含有复杂填充剂的硫化胶，可实现通过简单的分离手续进行进样裂解分析。实际运用中，在对聚合物的鉴定和组成分析上，以及结构表征和降解的研究上通常都采用裂解色谱技术分析，裂解色谱的技术在各个领域中的应用得到了很大的推广，通过裂解质谱和裂解色谱技术的应用还可实现橡胶制品的广泛推广和使用。目前，裂解色谱技术可以通过简单的直接进样就能实现对混有有机添加剂的样品的分析。但是在裂解技术的运用上，由于裂解的过程比较复杂而影响裂解反应的因素又非常多，所以裂解的实验结果重复性就比较差。

二、裂解技术的应用分析

橡胶制品的相对分子质量较大，所以存在难溶性，这就导致运用一般的分析技术就很难对橡胶制品进行有效的分析。而运用裂解技术能够运用仪器分析方法实现对橡胶制品的深入系统分析，这就实现了对橡胶制品分子结构以及组成信息的有效把握，为橡胶制品的重复利用及有效利用提供了技术上的基础。

1、废旧橡胶分析

随着人们对橡胶产品运用的增加，使得橡胶工业不断发展，随之也产生了废旧橡胶的环境污染问题，废旧橡胶不仅给我们的环境造成了污染，也造成了大量资源的浪费。目前，人们已经开始重视对废旧橡胶制品的回收利用问题。而要实现对废旧橡胶制品的有效回收利用，就必须对橡胶制品的组成结构进行有效的分析和把握。通过裂解原理就能够实现对橡胶的边角废料及一些残次品的分析。高温橡胶的裂解产物一般都是一些环状化合物，而室温橡胶的裂解产物还包括链状类的化合物，这些信息都是实现对橡胶废料利用的有效理论依据。裂解质谱技术的运用可以实现对胶粉的深度研究，对胶粉的含胶率及填料质量的进行科学分析，通过这些研究分析所得的数据就能为胶粉的有效利用提供理论基础。在具体的实践中，一般都是通过色质连用仪来实现对氟橡胶二段硫化挥发物的研究，以此来确定其挥发物及组分的具体来源，这项研究对实现环境的有效保护具有深远意义。这种对废旧橡胶制品组成结构的有效分析，可以充分了解橡胶制品的废旧原因和废旧机理，最终实现橡胶制品配方的优化设计。在橡胶制品的工艺设计上的优化以及制品使用寿命的延长上也有很大的用途。除此之外，通过裂解色谱技术的分析还能够优化耐用胎面胶的配方。

2、热解机理的研究

在热解机理的研究上，只有对热分解产物的组成和分布以及各种大分子量的低聚体分解产物的有效了解，才能最终实现高分子热分解过程和热分解机理的有效研究，通过这样的研究能反映出高分子的初级分解过程。研究表明，热分解是一种有选择性的特征反应，不具有随机性。目前典型的热分解反应有很多，解聚反应能够最终得到单体，简单分子的消除伴有分子链的改造，环化至较低分子量化合物。氢转换还伴随含不饱和基团的开链碎片的生成。在烃类橡胶的热解过程中，大多数是实现自由基的降解反应，通过遵循自由基的降解反应规律最终形成裂解产物，由此可知，利用这一原理可以帮助我们实现对裂解产物谱图的有效分析，还能够用分析所获得的产物结构来实现对自由基反应机理的相关研究目的。一般情况下，采用特殊装置来进行裂解技术的分析是不需对样品进行处理的，在对橡胶及其制品的分析上可通过热裂解而形成的小分子碎片，通常是一些单体及链断裂的分解产物，这些可用于橡胶的初级热解机理的研究。一般情况下，这一技术的运用都能得出明确而无误的橡胶初级热解产物信息，从而实现对聚合物的初级热反应。

3、橡胶结构的表征

一般情况下，通过溶液法和胶乳法就能实现对氯化天然橡胶的结构分析，还可以运用高分辨裂解气相色谱质谱的技术来进行进一步的分析，实验可知，这两种方法的运用，在制备氯化天然橡胶方面具有相同的主体结构特征，但通过胶乳法来制备的氯化天然橡胶，其一般含有少量的羧基和羰基结构，而作为氯化天然橡胶分子链上的六元环结构，经过裂解特征分析，其产物是环己烷同系物。在实验中，运用裂解色谱及其他的测试技术，对环化氯丁橡胶进行分析还能够测出二甲苯溶剂的环化反应，随环化度的不断增加，一些参与反应的溶剂二甲苯的数目也会逐渐增加。结语裂解技术在橡胶制品的分析领域中已经得到了非常广泛的应用，在实践中已经取得了一定的经济效益。随着裂解原理及技术的不断开发及应用，实现对橡胶制品的精确分析已经成为可能。今后还需要加大对裂解原理的研究以不断提升其应用的水平。

作者：邵庆磊单位：化工集团轻烃分馏分公司