Heterogeneous polymers degradation – microplastic

• Autorzy: Mucha Maria , Mucha Jarosław

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2022.7.1

Warianty tytułu

PL

Niejednorodna degradacja polimerów – mikroplastik

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The process of semicrystalline polymers thermo-oxidative degradation was analyzed on the example of isotactic polypropylene (iPP). Oxygen degradation takes place mainly in the amorphous phase into which oxygen diffuses. This leads to oxidation (formation of hydroperoxides) and next the chains scission. The polymer becomes brittle and breaks down into small pieces (e.g. microplastics). The crystalline phase is more difficult to access for oxygen that initiates the thermo-oxidation process. An increase in the crystallinity degree and a decrease in the viscosity of the solutions diluted in p-xylene as a function of the degradation time were observed. The number of iPP chain scission (change in molecular weight) as a function of degradation time was also calculated. These values depend on the polymer initial crystallinity degree and its supermolecular structure.

PL

Na przykładzie izotaktycznego polipropylenu (iPP) przeprowadzono analizę procesu termooksydacyjnej degradacji polimerów semikrystalicznych. Degradacja z udziałem tlenu obydwa się przede wszystkim w fazie amorficznej, do której dyfunduje tlen. Prowadzi to do utleniania (powstawania wodoronadtlenków), a następnie pękania łańcucha polimerowego. Polimer staje się kruchy i rozpada na małe fragmenty (m.in. mikroplastik). Faza krystaliczna jest trudniej dostępna dla tlenu inicjującego proces termoutleniania. Stwierdzono wzrost stopnia krystaliczności i zmniejszenie lepkości roztworów rozcieńczonych w p-ksylenie w funkcji czasu degradacji. Obliczono również liczbę pęknięć łańcucha iPP (zmianę masy cząsteczkowej) w funkcji czasu degradacji. Wielkości te zależą od początkowego stopnia krystaliczności polimeru i jego struktury nadcząsteczkowej.

Słowa kluczowe

EN

thermos-oxidation; semicrystalline polymers; chain scission; structure; viscosity

PL

termooksydacja; polimery częściowo krystaliczne; pękanie łańcucha; struktura; lepkość

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 67, nr 7-8
• Strony: 293--297
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Mucha Maria

• Lodz University of Technology, Faculty of Process and Environmental Engineering, Department of Molecular Engineering, ul. Wólczańska 215, 90-924 Łódź, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8840-4007

autor

Mucha Jarosław

• Lodz University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Architecture and Environmental Engineering, Institute of Environmental Engineering and Building Services, Al. Politechniki 6, 90-924 Łódź, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6573-0632

Bibliografia

• [1] Mucha M., Kryszewski M.: Colloid and Polymer Science 1980, 258, 743. https://doi.org/10.1007/BF01384365
• [2] Mucha M. „Polimery a ekologia”, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2002.
• [3] Mucha M.: Colloid and Polymer Science 1986, 1, 264. https://doi.org/10.1007/BF01410302
• [4] Mucha M., „Degradacja termoutleniająca częściowo krystalicznych polimerów”, Praca habilitacyjna, Wydział Chemiczny Politechniki Łódzkiej.
• [5] Wunderlich B. “Macromolecular Physics”, Acedemic Press, New York and London 1973.
• [6] Piórkowska, E.: Polimery 2001, 46, 323. https://doi.org/10.14314/polimery.2001.323
• [7] Galina, H. „Fizykochemia polimerów”, Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1998.
• [8] Wiles D.M., Scott G.: Polymer Degradation and Stability 2006, 91, 1381.
• [9] Crank J.: “The mathematics of diffusion”, Clarendon Press, Oxford 1975.
• [10] Błędzki A., K., Fabrycy E.: Polimery, Tworzywa Wielkocząsteczkowe 1992, 37, 343.
• [11] Pratt C.F.: Polymer Science and Technology 1976, 7, 12. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2005.09.010
• [12] Samsonowska, K., Kaszuba, A.: Polimery 2022, 67, 28. https://doi.org/10.14314/polimery.2022.1.4

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).