Postępy w badaniach degradacji termicznej materiałów polimerowych. Cz. II. Wpływ różnych czynników na degradację termiczną materiałów polimerowych podczas ich przetwórstwa

Kosmalska, Daria; Kaczmarek, Halina; Malinowski, Rafał; Bajer, Krzysztof

doi:10.14314/polimery.2019.5.1

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Postępy w badaniach degradacji termicznej materiałów polimerowych. Cz. II. Wpływ różnych czynników na degradację termiczną materiałów polimerowych podczas ich przetwórstwa

Autorzy

Kosmalska Daria , Kaczmarek Halina , Malinowski Rafał , Bajer Krzysztof

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2019.5.1

Warianty tytułu

Advances in studies of thermal degradation of polymeric materials Part II. The influence of various factors on the thermal degradation of polymeric materials during their processing

Języki publikacji

Abstrakty

Omówiono czynniki wpływające na degradację termiczną materiałów polimerowych. Szczególną uwagę poświęcono zależności przebiegu procesów degradacyjnych w polimerach i właściwości otrzymywanych tworzyw od warunków przetwórstwa. Przedstawiono możliwości monitorowania lotnych produktów wydzielających się w procesach przetwórczych za pomocą zaawansowanych metod instrumentalnych, takich jak: chromatografia gazowa (GC), spektrometria masowa (MS) lub techniki łączone. Stwierdzono też, że zastosowanie standardowych analiz lotnych produktów rozkładu tworzyw polimerowych może być przydatne w planowaniu i optymalizacji warunków przetwórstwa.

Part II of the literature review discusses various factors affecting the thermal degradation of polymeric materials. Particular attention was paid to the impact of processing conditions on the degradation processes in polymers and the properties of the materials obtained. The focus was on the ability to monitor products generated in plastic processing using advanced instrumental methods, such as gas chromatography (GC), mass spectrometry (MS) and combined techniques. The use of standard analyses of volatile polymer degradation products may be useful for planning and optimization of processing conditions.

Słowa kluczowe

degradacja termiczna tworzyw polimerowych lotne produkty rozkładu chromatografia gazowa spektrometria mas techniki łączone

thermal degradation of the plastics volatile degradation products gas chromatography mass spectrometry combined techniques

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2019

Tom

T. 64, nr 5

Strony

317--326

Opis fizyczny

Bibliogr. 88 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Kosmalska Daria

Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń

autor

Kaczmarek Halina

halina@umk.pl

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Wydział Chemii, ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń

autor

Malinowski Rafał

Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń

autor

Bajer Krzysztof

Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń

Bibliografia

[1] Kowalska B.: Polimery 2007, 52, 81.
[2] Kwiatkowski D.: Polimery 2009, 54, 221.
[3] Barczewski M., Szostak M., Ratajewski M. i in.: Przetwórstwo tworzyw 2014, 5, 381.
[4] Olewnik E., Milcarz P., Czerwiński W.: Przetwórstwo Tworzyw 2012, 147, 258.
[5] Bociąga E.: Polimery 2000, 45, 830.
[6] Wagner Jr. J.R., Mount III E.M., Giles Jr. H.F.: “Extrusion: The definitive processing guide and handbook”, Elsevier, Waltham 2014, str. 47.
[7] Fu S., Yu B., Tang W. i in.: Composites Science and Technology 2018, 163, 141. https://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2018.03.020
[8] Price D., Horrocks A.R.: “Handbook of Fire Resistant Textiles” (Ed. Kilinc F. Selcen), Woodhead Publishing Limited, 2013, str. 3.
[9] Jonoobi M., Harum J., Mathew A.P. i in.: “Handbook of Fire Resistant Textiles” (Ed. Kilinc F. Selcen), Woodhead Publishing Limited, 2010.
[10] Cassagnau P., Bounor-Legaré V., Fenouillot F.: International Polymer Processing 2007, 22, 218. https://dx.doi.org/10.3139/217.2032
[11] Jellinek H.H.G.: “Thermal stability of polymers vol. 1”, Elsevier, 1978.
[12] Kulkarni A., Dasari H.: MATEC Web of Conferences 2018, 144 (8), 02023. https://doi.org/10.1051/matecconf/201814402023
[13] Schin’ichi Y., Manji S., Kanako I.: Polymer Degradation and Stability 1993, 39, 329. http://dx.doi.org/10.1016/0141-3910(93)90009-8
[14] Kröhnke C.: “Reference Module in Materials Science and Materials Engineering”, 2016. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.01487-9
[15] Gijsman P.: “Handbook of Environmental Degradation of Materials”, Wiliam Andrew, 2018.
[16] Schnabel W.: “Polymer degradation. Principles and applications”, Akademie-Verlag, Berlin 1981.
[17] Beyler C.L., Hirschler M.M.: “Thermal Decomposition of Polymers. SFPE Handbook of Fire Protection Engineering 2”, NFPA, Quincy 2002.
[18] Villetti M.A., Crespo J.S., Soldi S. i in.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2002, 67, 295. https://doi.org/10.1023/A:1013902510952
[19] Pielichowski K., Njuguna J.: “Thermal Degradation of Polymeric Materials”, Rapra Technology Limited, Shawbury 2005.
[20] Ray S., Cooney R.P.: “Handbook of Environmental Degradation of Materials (second edition)”, 2012, str. 213–424.
[21] Visakh P.M., Arao Y.: “Thermal Degradation of Polymer Blends. Composites and Nanocomposites”, Springer, Switzerland 2015.
[22] Mitchell G., Higgitt C., Gibson L.T.: Polymer Degradation and Stability 2014, 107, 328. https://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2013.12.003
[23] White R.L.: Journal of Chromatography A 2015, 1421, 129. https://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2015.07.091
[24] Andersson T., Wesslen B., Sandstrom J.: Journal of Applied Polymer Science 2002, 86, 1580. https://dx.doi.org/10.1002/app.11030
[25] Andersson T., Stalbom B., Wesslen B.: Journal of Applied Polymer Science 2004, 91, 1525. https://dx.doi.org/10.1002/app.13024
[26] Andersson T., Nielsen T., Wesselen B.: Journal of Applied Polymer Science 2005, 95, 847. http://dx.doi.org/10.1002/app.21278
[27] Andersson T., Holmgren M.H., Nielsen T. i in.: Journal of Applied Polymer Science 2005, 95, 583. https://dx.doi.org/10.1002/app.21264
[28] Stasiek J., Malinowski R., Ligor T. i in.: Chemicals Papers 2010, 64, 579. http://dx.doi.org/10.2478/s11696-010-0050-6
[29] Zhang J.-Z., Jin J.: Procedia Engineering 2014, 71, 372. https://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2014.04.053
[30] Curran K., Strlic M.: Studies in Conservation 2015, 60, 1. https://dx.doi.org/10.1179/2047058413Y.0000000125
[31] Giron N.H., Celina M.C.: Polymer Degradation and Stability 2017, 145, 93. https://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2017.05.013
[32] Cuccia L., Bourdon R., Dugay J. i in.: International Journal of Greenhouse Gas Control 2017, 60, 110. https://dx.doi.org/10.1016/j.ijggc.2017.03.012
[33] Mc Neill I.C.: “Developments in Polymer Degradation – 1” (Ed. Grassie N.), Applied Science Publishers Ltd, London 1977, str. 43.
[34] Mc Neill I.C.: “Developments in Polymer Degradation – 1” (Ed. Grassie N.), Applied Science Publishers Ltd, London 1977, str. 171.
[35] Mc Neill I.C.: “Developments in Polymer Degradation – 7” (Ed. Grassie N.), Elsevier Applied Science, London 1987, str. 1.
[36] Ma S., Webster D.C.: Progress in Polymer Science 2018, 76, 65. https://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2015.10.005
[37] Malinowski R., Bajer K., Moraczewski K. i in.: Chemical Engineering Communications 2016, 203, 1540. https://dx.doi.org/10.1080/00986445.2015.1134517
[38] Mofokeng J.P., Luyt A.S.: Journal of Applied Polymer Science 2015, 132, 42 138. http://dx.doi.org/10.1002/app.42138
[39] Murichan N., Cherntongchai P.: International Journal of Chemical Engineering and Application 2014, 5, 169.
[40] Sanchez K., Allen N., Liauw C.: Society of Plastic Engineers (SPE) 2011, 103.
[41] Bernard M., Khalina A., Ali A. i in.: Materials & Design 2011, 32, 1039. https://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2010.07.014
[42] Suwanda D., Lew R., Balke S.T.: Journal of Applied Polymer Science 1988, 35, 1019. https://dx.doi.org/10.1002/app.1988.070350416
[43] Oliveira J.A., Biscaia Jr. E.C., Fadigas J.C.S. i in.: Macromolecular Materials and Engineering 2006, 291, 552. http://dx.doi.org/10.1002/mame.200500424
[44] Pinheiro L.A., Chinelatto M.A., Canevarolo S.V.: Polymer Degradation and Stability 2004, 86, 445. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2004.05.016
[45] Hablot E., Bordes P., Pollet E. i in.: Polymer Degradation and Stability 2008, 93, 413. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2007.11.018
[46] Ramier J., Grande D., Langlois V. i in.: Polymer Degradation and Stability 2012, 97, 322. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2011.12.009
[47] Najafi N., Heuzey M.C., Carreau P.J. i in.: Polymer Degradation and Stability 2012, 97, 554. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.016
[48] Meng Q., Heuzey M.-C., Carreau P.J.: Polymer Degradation and Stability 2012, 97, 2010. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.030
[49] Han T., Xin Z., Shi Y. i in.: Journal of Applied Polymer Science 2015, 132, 41 977. https://doi.org/10.1002/app.41977
[50] Sin M.C., Tan I.K.P., Annuar M.S.M., Gan S.N.: International Journal of Polymer Analysis and Characterization 2011, 16, 337. https://doi.org/10.1080/1023666X.2011.588306
[51] Tamargo-Martinez K., Villar-Rodil S., Paredes J.I. i in.: Chemistry of Materials 2003, 15, 4052. http://dx.doi.org/10.1021/cm034336u
[52] Wang Z., Hu K., Hu Y., Gui Z.: Polymer International 2003, 52, 1016. https://dx.doi.org/10.1002/pi.1188
[53] Zitzenbacher G., Dirnberger H., Längauer M. i in.: Polymers 2018, 10, 38. http://dx.doi.org/10.3390/polym10010038
[54] Chartoff R.P., Sircar A.K.: “Thermal Analysis of Polymers”, John Wiley & Sons Inc., 2004.
[55] Brown M.E.: “Introduction to Thermal Analysis: Techniques and Applications”, Springer Science & Business Media, 2006.
[56] Gabbott P.: “Principles and Applications of Thermal Analysis”, Wiley, 2007.
[57] Menczel J.D., Prime R.B.: “Thermal Analysis of Polymers: Fundamentals and Applications”, Wiley, 2009.
[58] Barczewski M., Szostak M., Ratajewski M. i in.: Przetwórstwo Tworzyw 2014, 161, 381.
[59] Rasmussen K., Grampp G., Van Eesbeek M. i in.: ACS Applied Materials & Interfaces 2010, 2, 1879. http://dx.doi.org/10.1021/am100219z
[60] Dawson P.H.: „Quadrupole Mass Spectrometry and its Applications”, Elsevier Science Ltd, 1976.
[61] Peacock P.M., McEwen C.N.: Mass Spectrometry of Synthetic Polymers 2006, 78, 3957. http://dx.doi.org/10.1021/ac0606249
[62] De Hoffmann E., Stroobant V.: “Mass Spectrometry. Principles and Applications. Third Edition”, John Wiley & Sons Ltd, Chichester 2007.
[63] Eckerle P., Pursch M., Cortes H.J. i in.: Journal of Separation Science 2008, 31, 3416. https://dx.doi.org/10.1002/jssc.200800218
[64] Prasain J.K.: “Tandem Mass Spectrometry – Applications and Principles”, InTech, 2012.
[65] Hübschmann H-J.: “Handbook of GC-MS: Fundamentals and Applications”, John Wiley & Sons Inc, 2015.
[66] Abate L., Blanco A., Orestano A. i in.: Polymer Degradation and Stability 2005, 87, 271. https://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2004.06.011
[67] Dahiya J.B., Kumar K., Muller-Hagedorn M. i in.: Polymer International 2008, 57, 722. https://dx.doi.org/10.1002/pi.2398
[68] Vrandecic N.S., Andricic B., Klaric I.: Polymer Degradation and Stability 2005, 90, 455. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2005.04.017
[69] Bigger S.W., Cran M.J., Bohn M.A.: Polymer Testing 2015, 44, 1. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2015.03.013
[70] Dzięcioł M.: Polimery 2012, 57, 106. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2012.106
[71] Datta J., Rohn M.: Polimery 2008, 53, 871.
[72] Luo H., Zhou F., Yang Y. i in.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2018, 132, 483. https://dx.doi.org/10.1007/s10973-017-6898-8
[73] Tomaszewska K., Kałużna-Czaplińska J., Jóźwiak W.: Polimery 2010, 55, 222.
[74] Czech Z., Pełech R.: Polymer Testing 2008, 27, 870. https://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2008.06.009
[75] Czech Z., Pełech R.: Polimery 2009, 54, 828.
[76] Grabowska B., Holtzer M., Eichholz S. i in.: Polimery 2011, 56, 151.
[77] Lubczak J.: Polimery 2007, 52, 595.
[78] Worzakowska M.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2018, 132, 543. https://dx.doi.org/10.1007/s10973-017-6950-8
[79] Grabowska B., Szucki M., Suchy J.S. i in.: Polimery 2013, 58, 39. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2013.039
[80] Karlsson S., Banhidi Z.G., Albertsson A.-C.: Journal of Chromatography 1988, 442, 267. https://dx.doi.org/10.1016/S0021-9673(00)94474-1
[81] Karlsson S., Albertsson A.-C.: Journal of Macromolecular Science 1995, 32, 599. https://dx.doi.org/10.1080/10601329508010273
[82] Khabbaz F., Albertsson A.-C., Karlsson S.: Polymer Degradation and Stability 1999, 63, 127. https://dx.doi.org/10.1016/S0141-3910(98)00082-2
[83] Albertsson A.-C, Barenstedt C., Karlsson S., Lindberg T.: Polymer 1995, 36, 3075. https://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(95)97868-G
[84] Hakkarainen M., Albertsson A.-C., Karlsson S.: Journal of Chromatography A 1996, 741, 251. https://dx.doi.org/10.1016/0021-9673(96)00159-8
[85] Yamashita K., Yamamoto N., Mizukoshi A. i in.: Journal of the Air & Waste Management Association 2009, 59, 273. https://dx.doi.org/10.3155/1047-3289.59.3.273
[86] Hopfer H., Haar N., Stockreitter W.: Analytical and Bioanalytical Chemistry 2012, 402, 903. http://dx.doi.org/10.1007/s00216-011-5463-8
[87] Wypych G.: “Handbook of Odors in Plastic Materials”, ChemTech Publishing, Toronto 2013.
[88] Cangialosi D., Alegria A., Colmenero J.: Progress in Polymer Science 2016, 54–55, 128. https://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2015.10.005

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-6a98cf89-15d3-4520-a34a-bcef937b14d0