Degradacja i stabilizacja termoplastycznych elastomerów eterowo-estrowych (TPE-E)

Szymczyk, A.; Rosłaniec, Z.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Degradacja i stabilizacja termoplastycznych elastomerów eterowo-estrowych (TPE-E)

Autorzy

Szymczyk A. , Rosłaniec Z.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

https://ichp.vot.pl/index.php/p

Identyfikatory

Warianty tytułu

Degradation and stabilization of thermoplastic ether-ester elastomers (TPE-E)

Języki publikacji

Abstrakty

Na podstawie danych literaturowych i prac własnych (144 pozycje pochodzące w przeważającej części z ostatnich 20 lat) przedstawiono przegląd możliwych mechanizmów degradacji termicznej i termooksydacyjnej termoplastycznych elastomerów poli(eterowo-estrowych) (TPE-E). Do grupy tej, oprócz handlowych kopoli(etero-estrów), opartych na PBT, PBN, PEOX i PTMO, zaliczono wiele kopolimerów blokowych różniących się budową segmentów - ugrupowanie estrowe, oprócz innych grup funkcyjnych, może występować w segmencie zarówno sztywnym, jak i giętkim. Czas życia TPE-E zależy od procesów utleniania oraz termicznej degradacji, przeważnie postępujących niezależnie od siebie. Termiczne utlenianie elastomerów estrowych może mieć miejsce na każdym etapie ich cyklu życia: podczas syntezy, przetwórstwa a także przechowywania i użytkowania gotowych wyrobów. Porównano wpływ wprowadzenia różnorodnych dodatków na procesy rozkładu i starzenia TPE-E. Dzięki odpowiedniemu doborowi stabilizatorów i przeciwutleniaczy oraz wyjściowych substratów można uzyskać materiały charakteryzujące się doskonałymi właściwościami użytkowymi i znaczną odpornością na oddziaływanie różnych warunków środowiska.

Based on the literature data (144 references mainly from the last 20 years) and own results the review of possible mechanisms of thermal or thermooxidative degradation of polyester thermoplastic elastomers (TPE-E) are reported. A lot of block copolymers differing in the structure of segments are included into this group, among others the commercial copoly(ether-esters) based on PBT, PBN, PEOX or PTMO. The ester group, apart from the other functional groups, can occur as well in the hard and flexible segments. The lifetime of TPE-E is controlled by both oxidation and thermal degradation processes, mostly proceeding independently. Thermal oxidation of ester elastomers may occur during every stage of their life cycles (Fig. 1 - 6): during the synthesis, processing, storage or use of the final goods. The influence of introduction of various additives on the processes of decomposition and ageing of TPE-E (Fig. 7-10) were compared. The proper choice of stabilizers and antioxidants as well as initial substrates let obtain the materials showing excellent useful properties and high resistance to various environmental conditions.

Słowa kluczowe

termoplastyczne elastomery eterowo-estrowe budowa chemiczna degradacja termooksydacyjna stabilizacja

thermoplastic polyester elastomers chemical structure thermo-oxidative degradation stabilization

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2006

Tom

T. 51, nr 9

Strony

627--642

Opis fizyczny

Bibliogr. 144 poz.

Twórcy

autor

Szymczyk A.

autor

Rosłaniec Z.

Politechnika Szczecińska, Instytut Fizyki, Al. Piastów 48, 70-310 Szczecin, anna.szymczyk@ps.pl

Bibliografia

[1] Nagai Y., Nakamura D., Mayke T., Ueno H., Matsumoto N., Kaji A., Ohishi R: Polym. Degr. Stab. 2005,88, 251.
[2] Walker B. M., Rader Ch. R: „Handbook of Thermoplastic Elastomers", Van Norstrand Reinhold, New York 1988.
[3] Rosłaniec Z., Pietkiewicz D.: w pracy zbiorowej „Handbook of Thermoplastic Polyesters" (red. Fakirów S.), Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim 2002, str, 581—642.
[4] Holden G., Legge N. R., Quirk R. R, Schro-eder H. E.: „Thermoplastic Elastomers", II wyd., Hanser Publ, Munich — Vienna — New York 1996.
[5] Domininghaus H.: „Plastics for Engineers, Materials Properties, Application", Hanser Pub., Munich 1993.
[6] Balta Calleja R J., Rosłaniec Z.: „Block Copolymers", Marcel Decker Inc., 2000, str. 451—478, 505—530.
[7] Fakirov S., Gogeva T.: Macromol Chem. 1990,191, 603, 615, 2341.
[8] Coleman D.: J. Polym. Sci. 1954,14,15.
[9] Yokoyama M., Anazawa H., Takahashi A., Inoue S., Katanka K., Yui N., Sakurai Y.: Macromol. Chem. 1990,191, 301.
[10] Higgins J. S., Carter A. J.: Macromolecules 1984,17, 2197.
[11] Nicholas Ch. V., Luo Y. Z., Deng N. J., Attword D., Collett J. H., Prince C., Booth C.: Polymer 1993, 34, 138,
[12] Słonecki J.: Acta Polymerica 1991, 42, 655.
[13] Lembicz E., Słonecki J.: Kaut. Gummi Kunstst. 1991, 44, 668.
[14] Wu C., Woo K. R, Luo X. L., Ma D. Z.: Macromolecules 1994, 27, 6055.
[15] Kang H. J., Park S. S.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 37, 3770.
[16] Tijsma E. J., van der Does L, Banties A., Vulic L: Polymer 1994,35,5483.
[17] Tijsma E. J., van der Does L., Banties A., Vulic L, Werumeus Buning G. H.: Macromolecules 1994, 27,179.
[18] Eguerra T. A., Rosłaniec Z., Lopez-Cabarcos E., Balta-Calleja F. J.: Macromolecules 1995, 28,4516.
[19] Rosłaniec Z.: Polimery 1997,42,456.
[20] Rosłaniec Z., Wojcikiewicz H.: Polimery 1988,33,360.
[21] Rosłaniec Z.: Polimery 1992, 37, 328.
[22] El Fray M,, Słonecki J.: Polym. Piast. Technol. Eng. 1999, 38, 51.
[23] El Fray M., Słonecki J.: Angew. Macromol. Chem. 1997, 234,103.
[24] El Fray M., Słonecki J.: Macromol. Symp. 1997,122,335.
[25] Prowans R, El Fray M., Jursa J.: Polimery 2005, 50,131.
[26] El Fray M., Słonecki J., Broza G.: Polimery 1997, 42, 35.
[27] El Fray M., Kozłowska A., Słonecki J.: Elastomery 1997, l, 12; 1998,2,3.
[28] Kozłowska A., Słonecki J.: Polimery 1998,43,188.
[29] Kozłowska A.: „Wpływ budowy chemicznej segmentów giętkich na niektóre właściwości multiblokowych kopolimerów", Praca doktorska, Politechnika Szczecińska, Szczecin 2000.
[30] Słonecki J., Woropaj A.: Polimery 1996,41,344.
[31] Marossy K., Deak G., Keki S., Zsuga M.: Macromolecules 1999, 32, 814.
[32] Walch E., Gaymans R. J.: Polymer 1994,35,636.
[33] Mahato B. M., Shit S. C., Maiti S.: Eur. Polym. 1985, 21, 925.
[34] Mahato B. M., Maiti S.: Colloid. Polym. Sci. 1988,266,601.
[35] Mahato B. M., Shit S, C,, Maiti M. M., Maiti S.: Angew. Macromol. Chem. 1985, 134,113.
[36] Rosłaniec Z.: Polymer 1992, 33, 1717.
[37] Rosłaniec Z.: Polimery 1997,42,367.
[38] Folks M. J.: „Processing Structure and Properties of Block Copolymers", Elsevier Applied Science Publishers, London — New York, 1985.
[39] Rosłaniec Z.: „Układy polimerowe o właściwościach elastotermoplastycznych", Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, nr 503, Szczecin 1993.
[40] Bogdanov B., Mikhailov M., Garilova G., Panev R: Acta Polymerica 1991, 42, 255.
[41] Stevenson J. C., Cooper S. L.: Macromolecules 1988,21,1309.
[42] Castles J. L., Vallance M. A., Mckenna J, M., Cooper S. L.: J. Polym. Sci.: Polym Phys. 1985, 23, 2119.
[43] Nelsen S. B., Gromelski S. J., Charles J. J.: J. Elast. Plast. 1983,15, 256.
[44] Siemiński J.: „Reaktywne mieszaniny polimerowe", Praca doktorska, Politechnika Szczecińska, Szczecin 1996.
[45] Geogeva T., Fakirov S.: Macromol. Chem. 1990, 191, 2355.
[46] Ma D., Wang M., Zhang X., Luo X.: J. Appl. Polym. Sci. 1986, 69, 947.
[47] Reed M. A., Gilding D. K.: Polymer 1981, 22, 499.
[48] Zeilstra J. J.: J. Appl. Polym. Sci. 1986, 31, 1977.
[49] Tsai R.-S., Lee Y.-D.: J. Appl. Polym. Sci. 1997, 73, 1441.
[50] Tsai R.-S., Lee Y.-D.: J. Appl. Polym. Sci. 1997, 66,1411.
[51] Gaymans R. J., Haon J. L.: Polymer 1993,34,4360.
[52] Ukielski R.: Polimery 1995,40,160.
[53] Bennekom A. C. M., Gaymans R. J.: Polymer 1997, 38, 657.
[54] Ukielski R., Pietkiewicz D.: J. Macromol. Sci. Phys. 1998, B37, 255.
[55] Nelb R. G., Chen A. T., Onder K.: w pracy zbiorowej „Thermoplastic Elastomers, A comprehensive Review" (red. Legge N. R., Holden G., Schroeder H. E.), Hanser Publ., Munich 1987.
[56] Van Hutten, Mangnus R. M., Gaymans R. J.: Polymer 1993, 34, 4193.
[57] Pietkiewicz D., Rosłaniec Z.: Polimery 1999, 44, 115.
[58] Rozes L., Tessier M., Marechal E.: „International Symposium on Polycondensation 96", Paris 1996, str. 334.
[59] Mitrach K., Pośpiech D., Haubler L., Voigt D., Jehnichen D., Ratzsch M.: Polymer 1993, 34, 3469.
[60] Snopatkim M., Ravindranath K., Ponrathnam S.: Polym. J. 1994,26, 804.
[61] Szymczyk A., Ezquerra T. A., Rosłaniec Z.: J. Macromol. Sci. Phys. 2001, B40, 669.
[62] Szymczyk A., Rosłaniec Z.: Polym. Adv. Technol. 1999,10,579.
[63] Parry K. R, Jackoson W. J., Caldwell J. R.: J. Appl. Polym. Sci. 1965,9,3451.
[64] Kricheldorf H. R., Langanke D.: Macromol. Chem. Phys. 1999, 200,1183.
[65] Xiong C. D., Cheng L. M., Xu R. R, Deng X. M.: J. Appl. Polym. Sci. 1995, 55, 865.
[66] Ukielski R., Wojcikiewicz H.: Polimery 1988, 33, 9.
[67] Magryta J., Pyskło L., Rosłaniec Z., Kapko E.: Polimery 1988,33,464.
[68] Pat. jap. 02 269 118 (1990).
[69] Pat. jap. 01 095 127 (1989).
[70] Pat. pol. 158 339 (1992).
[71] Hsu J., Choi K. Y.: J. Appl. Polym. Sci. 1987, 33, 329.
[72] Paatero E., Narhi K., Salmi T., Stall M., Nyholm R, Immonen K.: Chem. Eng. Sci. 1994, 49, 3601.
[73] Chang S. J., Chang F. Ch., Tsai H. B.: Polym. Eng. Sci. 1995, 35,190.
[74] Laurienzo R, Malinconico M., Martuscelli E., Volpe M. G.: Polymer 1989, 30, 835.
[75] Yoon K. H., Kwon M. H., Jeon M. H., Park O. O.: Polymer J. 1993, 25, 219.
[76] Hochschele G. K., Witsiepe W. K.: Angew. Makromol. Chem. 1973, 29, 267.
[77] Hochschele G. K.: Angew. Makromol. Chem. 1977, 58,299.
[78] Costa L., Lauda M. R, Cameron G. G., Qureshi M. Y: Polym. Deg. Stab. 2000, 67, 527.
[79] Bonekhel M., McNeill I. C.: Polym. Degr. Stab. 1995,49,347.
[80] Costa L., Camino G., Lauda M. R, Cameron G. G., Qureshi M. Y: Polym. Degr. Stab. 1998, 62, 49.
[81] Costa L., Lauda M. R, Cameron G. G., Qureshi M. Y: Polym. Degr. Stab. 2000, 67, 527.
[82] Lefevre H., Fadet A.: Macromol. Chem. Phys. 1998, 199, 815.
[83] Szymczyk A.: „Stabilność termiczna i termooksydacyjna multiblokowych kopolimerów eterowo-estrowych", badania niepublikowane zrealizowane w ramach projektu badawczego KBN nr 0941/T09/2002/22.
[84] Verbanc J. J.: w pracy zbiorowej „Developments in Polymer Stabilization 4" (red. Scott G.), Appl. Sci. Publ. LTD, London 1981, str. 247.
[85] Ghosh S., Khastgir D., Bhowmick A. K., Mukunda R G.: Polym. Degr. Stab. 2000, 67, 427.
[86] Botelho G., Queirós A., Gijsman R: Polym. Degr. Stab. 2000, 68, 35.
[87] Botelho G., Queirós A., Gijsman R: Polym. Degr. Stab. 2000, 67,13.
[88] Dixon D. D., Ford M. E., Mantel G. J.: J. Polym. Sci, Polym. Lett. 1980,18,131.
[89] Jabarin S. A., Lofgren E. A.: Polym. Eng. Sci. 1984, 24, 1056.
[90] Ohtani H., Kimura T., Tsuge S.: Analytical Sci. 1986,2,179.
[91] AdamsR. E.:J, Polym. Scl 1982,20,119.
[92] Montaudo G., Puglisi C., Samperi R: Polym. Degr. Stab. 1993, 42, 13.
[93] Holland B. J., Hay J. N.: Polymer 2002, 43, 1835.
[94] Rafler G., Baesche J., Moller B., Stromeyer M.: Acta Polymerica 1981, 32, 608.
[95] Rafler G., Blaesche J.: Acta Polymerica 1982, 33, 472.
[96] Bikiaris D. N., Karayannidis G. R: Polym. Degr. Stab. 1999, 63,213.
[97] Tabankia M. H., Philippant J. L., Gardette J. L.: Polym. Degr. Stab. 1985,12, 349.
[98] Dellinger J. A., Roberts C. W.: J. Polym. Sci. 1989,18, 3129.
[99] Nagai Y, Ogawa T., Zhen L. Y, Nishimoto Y, Ohishi R: Polym. Degr. Stab. 1997, 56, 115.
[100] Nagai Y, Ogawa T., Nishimoto Y, Ohishi R: Polym. Degr. Stab. 1999, 65,217.
[101] Silin-Boranowska L.: Polimery 1986, 31, 349.
[102] Irusta L., Fernandez-Berridi M. J.: Polymer 1999,40, 4821.
[103] Gijsman R, Meijers G., Yitarelli G.: Polym. Degr. Stab. 1999, 65, 433.
[104] Nagai Y, Nakamura D., Ueno H., Matsumoto N., Ohishi R: Polym. Degr. Stab. 2005, 88, 256.
[105] Klier L, Rosłaniec Z., Duchaćek V.: Polimery 1990, 35, 258.
[106] Rosłaniec Z., Duchaćek V.: Polimery 1991, 36, 18.
[107] Rosłaniec Z., Duchaćek V.: Piasty Kauć. 1988, 25, 303.
[108] Rosłaniec Z., Wojcikiewicz H.: Polimery 1986, 31, 204.
[109] Rosłaniec Z., Pietkiewicz D.: International Conference „Polymer Modifi-cation, Degradation and Stabilisation", 3—7 września 2000, Palermo, Włochy, Pl/W/10, str. 15.
[110] Yerbanc J. J.: w pracy zbiorowej „Developments in Polymer Stabilization A" (red. Scott G.), Appl. Sci, Publ. LTD, London 1981, str. 247.
[111] Archodoulaki V.-M, Liiftl S., Seidler S.: Polym. Degr. Stab. 2004, 86, 75.
[112] Cataldo R: Eur. Polym. J. 2002,38,885.
[113] Cataldo R: Polym. Degr. Stab. 2001,72, 787.
[114] Pospiśil J., Klemchuk J. L.: „Oxidation inhibition in organic materials", tom I, CRC, Press 1990.
[115] Pat. europ. 510 545 (1992).
[116] Barret J., Gijsman R, Swagten J., Lang R. F. M.: Polym. Degr. Stab. 2002,75,367.
[117] Pospiśil R: „Developments in polymer stabilization", Appl. Sci. Publ. LTD, London 1984, str. 1—63.
[118] Thinius K.: „Stabilisierung und Alterung von Plastwerk-stoffen", 1996, t. l, str. 622.
[119] Pat. USA 3 896 078 (1972).
[120] Kern W., Cherdron H.: Macromol. Chem. 1960,40,101.
[121] Pat. USA 3 856 749 (1973).
[122] Rosłaniec Z., Wojcikiewicz H.: Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej 1985,14, nr 39,44.
[123] Pat. pol. 141 346 (1987).
[124] Pat. Pol. 157 884 (1992).
[125] Bolelho G., Gijsman R, Machado A. V.: Polym. Degr. Stab. 2004, 85, 991.
[126] Rosłaniec Z., Ratuszyńska H.: Polimery 1990, 35, 450.
[127] Wolfe J. R.: Rubb. Chem. Technol 1981, 54, 988.
[128] Pat. jap. 75 117 843 (1975).
[129] Pat. jap. 75 117 844 (1975).
[130] Jiang-Qing R, Jie Z.: Polym. Degr. Stab. 1992,36,655.
[131] Pat. jap. 59 152 990 (1975).
[132] Stabaxol R: „Preliminary Data Sheet" Rhein Chemie Rheinan GmbH, 2001.
[133] Lefevre C., Mathieu C., Tidijani A., Dupret L, Van de Wauven C., De Winter W., David C.: Polym. Degr. Stab. 1999, 64, 6.
[134] Kint D. R R., Munoz-Guerra S.: Polym. Int. 1999, 48, 364.
[135] Cerda-Cuellar M., Kint D. R R., Munoz-Guerra S., Marques-Calvo M. S.: Polym. Degr. Stab. 2004,85,865.
[136] Bakker D., Van Blitterswijk C. A., Deams W. T, Grote J. J.: J. Biomed. Mater. Res. 1988, 22,423.
[137] Witt U., Mulle R. J., Deckwer W. D.: Macromol. Chem. Phys. 1996,197,1525.
[138] Tokiwa V., Ando T, Suzuki T, Takedo T.: Polym. Mater. Sci Eng. 1990, 62, 988.
[139] Lee S. H., Lim S. W., Lee K. H.: Polym. Int. 1999, 48, 861.
[140] Nagata M., Kiytsukuri T., Minami S., Tsutsumi N., Sakai W.: Polym. Int. 1996,39, 83.
[141] Zhou M., Takayangi M., Yoshida Y, Ishi S., Noguchi H.: Polym. Buli. 1999, 67,1253.
[142] Mochizuki A., Seita Y, Nakashima T., Mendo R, Yamashita S.: J. Appl. Polym. Sci 1998, 67, 1253.
[143] Gargon K. D., Lentz R. W., Farris R. J., Fuller R. C.: Polymer 1994, 35,4358.
[144] Gargon K. D., Lentz R. W., Farris R. J., Fuller R. C.: Macromolecules 1992, 25,3723.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT3-0039-0025