Investigation of structure and thermophysical characteristics of chlorinated ethylene-propylene-diene rubber (EPDM)

• Autorzy: Mikhaylov I. A. , Andriasyan Yu. O. , Zaikov G. E. , Popov A. A.

Warianty tytułu

PL

Badania struktury i właściwości termofizycznych chlorowanego kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego (EPDM)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Macromolecular structure of chlorinated ethylene-propylene-diene rubbers (CEPDM) and there probable changes, which happen in process of rubber vulcanization were studied by method of infrared spectroscopy. Rubbers CEPDM-2, CEPDM-4 and CEPDM-16, consequently containing 2, 4 and 16% (mole) chlorine were taken for the investigation. As sample for comparison was used initial ethylene-propylene-diene rubber EPDM, not containing halogen. To determine thermostability of macromolecular structures of investigated polymers under vulcanization temperature, the specimens of rubber subjected to heating vulcanizing press under temperature 151°C during 5, 10, 20, 30, 40, 50 and 60 minutes. To study thermophysical characteristics of chlorine-containing EPDM were used methods of differential thermal analysis (DTA) and thermo-gravimetric analysis (TGA). In result of spectral investigation of specimens were established that in process of obtaining CEPDM-2, chlorine combine with fragment of ethylidenenorbornene (ENB), but the structure of the main chain wasn’t touched. As a result of elimination of hydrochloride new double linkage is forming and halogen in aposition to this linkage, that in creases vulcanization rate of CEPDM-2 based rubber. When obtaining CEPDM-4 and CEPDM-16 chlorine associated as to ENB fragment as well as to the main chain of polymer, in the result of elimination of hydrochloride another double linkages can occur. This process permanently will result in decrease of ozone resistance of vulcanized rubbers CEPDM-4 and CEPDM-16

PL

Wielkocząsteczkową strukturę chlorowanych kauczuków etylenowo-propylenowo-dienowych (CEPDM), a także prawdopodobne zmiany zachodzące w procesie ich wulkanizacji, badano metodą spektroskopii w podczerwieni. Badaniom poddano kauczuki CEPDM-2, CEPDM-4 i CEPDM-16 zawierające odpowiednio 2, 4 i 16% mol. chloru. Jako próbki do porównania użyto wyjściowego kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego EPDM, niezawierającego chloru. Aby określić stabilność termiczną struktury makrocząsteczkowej badanych polimerów pod wpływem temperatury wulkanizacji, próbki kauczuku ogrzewano w prasie wulkanizacyjnej, w temperaturze 151°C w czasie 5, 10, 20, 30, 40, 50 i 60 min. W celu zbadania właściwości termofizycznych EPDM zawierającego chlor użyto metod różnicowej analizy termicznej (DTA) i analizy termograwimetrycznej (TGA). W wyniku badania spektralnego próbek ustalono, że w procesie otrzymywania CEPDM-2 atomy chloru przyłączają się do wiązania podwójnego we fragmencie etylidenonorbornenu (ENB), lecz struktura łańcucha głównego pozostaje niezmieniona.

Słowa kluczowe

EN

chlorination; rubber; mechanical chemistry; chlorinated ethylene-propylene-diene rubber (CEPDM); elimination of hydrochloride; elastomer

PL

chlorowanie; kauczuk; mechanochemia; kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy zawierający chlor; CEPDM; elastomer

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Elastomery
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 19, nr 3
• Strony: 39--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Mikhaylov I. A.

• Plekhanov Russian University of Economics (PRUE) 117997, Moscow, Stremyanny per. 36

autor

Andriasyan Yu. O.

• Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences (IBCP RAS), 119991, Moscow, Kosygina st., 4

autor

Zaikov G. E.

• Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences (IBCP RAS), 119991, Moscow, Kosygina st., 4

autor

Popov A. A.

• Plekhanov Russian University of Economics (PRUE) 117997, Moscow, Stremyanny per. 36
• Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences (IBCP RAS), 119991, Moscow, Kosygina st., 4

Bibliografia

• 1. Sadhan K. De, Jim R. White. Rubber Technologist’s Handbook – Rapra Technology Limited, 2001, 61–64.
• 2. Brennan P.Y. First Look at Terpolymer Rubber Syntesis. Chemical Engineering 1965, 72, 14, 94–96.
• 3. Sutton M.S. Blends of Royane with Other Polymers. Rubber World 1964, 149, 5, 62–68.
• 4. Livanova N.M., Popov A.A., Karpova S.G., Shershnev V.A., Ivashkin V.B. Vysokomolek. Soed. 2002, 44, 1, 71–77.
• 5. Richard Karpeles and Anthony V. Grossi, “EPDM Rubber Technology”, Handbook of Elastomers, 2nd Ed., Anil K. Bhowmick and Howard L. Stephens, pp. 845–876, Marcel Decker, Inc., New York (2001).
• 6. John A. Riedel and Robert Vander Laan, “Ethylene Propylene Rubbers”, The Vanderbilt Rubber Handbook, 13th Ed., pp. 123–148, R.T. Vanderbilt Co., Inc., Norwalk 1990.
• 7. Gary Ver Strate, “Ethylene Propylene Elastomers”, Encyclopedia of Polymer Science & Engineering, 6, 1986, 522–564.
• 8. Ronkin G.M., Andriasyan Yu.O. Investigation of ethylene-propylene-diene co-polymers chlorination process and properties of obtained materials. Promyshlennost SK 1981, 6, 8–11.