Studium fotochlorace polyolefinů

Abstract

Diplomová práce se zabývá problematikou heterogenní fotochlorace polyolefinů, především polypropylenu. V teoretické části jsou nejdříve shrnuty dostupné informace o vlastnostech, výrobě a použití chlorovaných polyolefinů, konkrétně polyethylenu a polypropylenu. Dále jsou rozebrány základní principy a zákonitosti fotochemie, které byly následně aplikovány na problematiku fotochemických řetězových reakcí a fotochemické halogenace, především fotochlorace. V experimentální části práce bylo navrženo a realizováno několik aparatur pro heterogenní fotochloraci polypropylenu za nízkých teplot (do 50 °C) plynným chlorem za sucha i chlorem rozpuštěným v suspenzi PP v CCl4. S jejich pomocí byla provedena řada chlorací, lišících se typem PP, způsobem dávkování chloru i dobou ozařování vysokotlakou rtuťovou výbojkou (1–90 minut). Obsah chloru v připravených vzorcích byl stanovován jednak gravimetricky s pomocí ATR-FTIR spektroskopie a jednak Shönigerovou rozkladnou metodou, jejichž přesnosti byly porovnány. Byla stanovena závislost obsahu chloru v CPP na době chlorace i porozitě výchozího PP.This Master´s thesis deals with heterogeneous photochlorination of polyolefins and especially with the photochlorination of polypropylene itself. In the theoretical part the available information about properties, manufactory and application of chlorinated polyolefins, specifically polyethylene and polypropylene, is provided. The basic principles of the photochemistry are described, which are further applied to the issue of photochemistry chain reactions and photochemical halogenations, mainly photochlorinations. The practical part includes design and realization of few types of equipment for the heterogeneous photochlorination of polypropylene done at low temperatures (to 50° C) by gaseous chlorine in bulk or chlorine suspended in suspension of PP in CCl4. Series of chlorination was accomplished, which was varied in the type of PP, in the way of dosage Cl2 and in the period of high pressure mercury lamp irradiation (1–90 minutes). The chlorine content in prepared samples was determined by the gravimetry with ATR-FTIR spectroscopy, as well as by the Shöniger combustion method. Their accuracies were than compared. The chlorine content dependence on the period of chlorination and on the porosity of initial PP was established.