Thermal stability of polypropylene composite reinforced with glass fibre in the oxidising atmosphere

• Autorzy: Hałat A. , Kędzior R. , Grzesiak D. , Głowiński J.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2015.22(3)33

Warianty tytułu

PL

Stabilność termiczna kompozytu polipropylenowego wzmacnianego włóknem szklanym w atmosferze utleniającej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Stability of the polypropylene composite with fiber glass (45/55) in the form of low density mat was tested experimentally at increased temperature. It was examined by analyzing the influence of the atmosphere with various oxygen content on the decomposition rate of the polypropylene composite. It has been found that in the air atmosphere, the initial decomposition temperature is close to 200 oC. Lowering the oxygen concentration in the atmosphere to 2 % results in increase of composite decomposition temperature to almost 240 oC. Decomposition components were identified in the methylene chloride extract from composite and in the condensed reaction products. Rate of decomposition conversion at initial stage below 0.2 was estimated as a system of equations: zero order path r = k1 for polypropylene degradation and first order path r = k2[O2] for oxidative decomposition. A brief safety analysis is performed identifying the possibility of exceeding an explosion limit under certain conditions. The best way of mitigating the fire/explosion hazard is lowering the oxygen content below 2 % vol., especially for processing of recycled polypropylene.

PL

Sprawdzano doświadczalnie wrażliwość kompozytu polipropylenu, w postaci maty o niskiej gęstości upakowania, na działanie podwyższonej temperatury. Wrażliwość oceniano, analizując wpływ atmosfery o różnej zawartości tlenu na temperaturę początku rozkładu kompozytu polipropylenu z włóknem szklanym o składzie zbliżonym do 45/55. Stwierdzono, że w atmosferze powietrza, początkowa temperatura rozkładu wynosi ok. 200 oC. Obniżenie stężenia tlenu w atmosferze do ok. 2 % powoduje wzrost temperatury rozkładu kompozytu do ok. 240 oC. Produkty rozkładu zidentyfikowano w kondensacie oraz ekstrakcie kompozytu w chlorku metylenu.

Słowa kluczowe

EN

polymer composites; polypropylene composite; thermal stability; thermal decomposition; thermaloxidising degradation; temperature of degradation

PL

kompozyt polipropylenowy; stabilność termiczna; rozkład termiczno-oksydacyjny; temperatura rozkładu

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 22, nr 3
• Strony: 403--412
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Hałat A.

• Faculty of Chemistry, Wroclaw University of Technology, Wybrzeże Wyspianskiego 27, 50–370 Wrocław, Poland, phone: [phone]; fax: [phone]

autor

Kędzior R.

• Faculty of Chemistry, Wroclaw University of Technology, Wybrzeże Wyspianskiego 27, 50–370 Wrocław, Poland, phone: [phone]; fax: [phone]

autor

Grzesiak D.

• Faculty of Chemistry, Wroclaw University of Technology, Wybrzeże Wyspianskiego 27, 50–370 Wrocław, Poland, phone: [phone]; fax: [phone]

autor

Głowiński J.

• Faculty of Chemistry, Wroclaw University of Technology, Wybrzeże Wyspianskiego 27, 50–370 Wrocław, Poland, phone: [phone]; fax: [phone]

Bibliografia

• [1] McMurry JE. Organic Chemistry 8th Edition. Cengage Learning; 2011.
• [2] Sobczak R, Nitkiewicz Z, Koszkul J. J Composites. 2002;3(8):343-349.
• [3] Pekalski A, Zevenbergen J, Pasman H, Lemkowitz S, Dahoe A., Scarlett B. J Hazard Mater. 2002;93(1):93-105, DOI: 10.1016/S0304-3894(02)00041-9.
• [4] Verdu S, Verdu J. Macromolecules. 1997;30:2262-2267, DOI:10.1021/ma960627v.
• [5] Achimsky L, Audouin L, Verdu J. Polym Degrad Stabil. 1997;57:231-240, DOI: 10.1016/S0141-3910(96)00167-X.
• [6] Rychly J, Matisova-Rychla L, Csmorova K, Achimsky L, Audouin L, Tcharkhtchi A, Verdu J. Polym Degrad Stabil. 1997;58:269-274, DOI: 10.1016/S0141-3910(97)00057-8.
• [7] Janowska G, Przygocki W, Włochowicz A. Flammability of polymer and polymer materials. Warszawa: Scientific and Technical Publishing House; 2007.
• [8] Chan J, Balke S. Polym Degrad Stabil. 1997;57:135-149, DOI: 10.1016/S0141-3910(96)00160-7.
• [9] Pengfei N, Baoying L, Xiaoming W, Xiaojun W, Jie Y. J Reinf Plast Comp. 2011;30(1):36-44. DOI: 10.1177/0731684410383067.
• [10] Ota WN, Amico SC, Satyanarayana KG. Compos Sci. 2005;65:873-881, DOI: 10.1016/j.compscitech.2004.10.025.
• [11] Chrissafis K, Paraskevopoulos K, Stavrev S, Docoslis A, Vassiliou A, Bikiaris D. Thermochim Acta. 2007;465:6-17, DOI: 10.1016/j.tca.2007.08.007.
• [12] Zhiming G, Tsuyoshi K, Iwao A, Masahiro N. Polym Degrad Stabil. 2003;80:269-274, DOI: 10.1016/S0141-3910(02)00407-X.