Właściwości termiczne kauczuków butadienowo-akrylonitry-lowych

• Autorzy: Rybiński P. , Janowska G. , Kuberski S.

Warianty tytułu

EN

Thermal properties of butadiene-acrylonitrile rubbers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki oceny właściwości termicznych (do temp. 800°C w powietrzu) kauczuków butadienowo-akrylo-nitrylowych różniących się zawartością AN (18% i 39%). W badaniach stosowano metody derywatografii oraz termo-grawimetrii sprzężonej z analizą spektroskopową w podczerwieni (TG-FT-IR). Krzywe DTA zinterpretowano na podstawie badań dodatkowych, takich jak oznaczanie gęstości usie-ciowania i wartości granicznej liczby lepkościowej, analiza elementarna oraz FT-IR. Wyznaczono energię aktywacji destrukcji i wskaźniki stabilności termicznej badanych elastomerów. Po ogrzaniu do temp. 160°C kauczuki te ulegają procesom ter-mooksydacyjnym, prowadzącym do utworzenia ugrupowań wodoronadtlenkowych, których rozpad może inicjować zarówno procesy degradacji, jak i sieciowania. W omawianych kauczukach zachodzą przede wszystkim procesy sieciowania termicznego wskutek polimeryzacji merów butadienowych. Wydajność sieciowania termicznego jest 'wobec tego tym większa, im mniej AN zawierają kopolimery. Stwierdzono, że zawartość merów akrylonitrylowych wywiera istotny wpływ na szybkość rozkładu termicznego elastomerów i energię aktywacji ich destrukcji, natomiast nie wpływa na początkową temperaturę rozkładu. W skład produktów rozkładu termicznego polimerów wchodzą butadien, metan, tlenek i ditlenek węgla, inne węglowodory alifatyczne, a także związki azotu - amoniak oraz cyjanowodór.

EN

The results of assessment of thermal characteristic (temp. up to 800degreesC in the air) of two grades of butadiene-acrylonitrile rubbers, differing in AN content (18% and 39%), were presented. Derivatography and thermogravimetry coupled with infrared spectroscopy (TG-FT-IR) methods (Fig. 1 and 4) have been applied in the investigations. DTA curves have been interpreted on the basis of additional measurements such as determination of crosslinking density and value of limiting viscosity number, elemental analysis and FT-IR spectroscopy. Activation energy of destruction and indices of thermal stability of elastomers investigated (Table 1) have been determined. In the rubbers investigated, after heating to 160degreesC, thermooxidative processes occur leading to hydroperoxide groups formation, decomposition of which initiates degradation as well as crosslinking processes [equations (1) - (5)]. In these rubbers mainly the processes of thermal crosslinking, as a result of butadiene mers polymerization, occur. So the lower AN content in the copolymer the higher thermal crosslinking efficiency. It has been stated that acrylonitrile mers' content also influences significantly the rate of thermal decomposition of elastomers and their activation energy, while does not influence the initial decomposition temperature. Products of the thermal decomposition of the polymers mentioned are following: butadiene, methane, carbon monoxide and carbon dioxide, other aliphatic hydrocarbons and also nitrogen compounds such as ammonia and hydrogen cyanide.

Słowa kluczowe

PL

kauczuki nitrylowe; zawartość akrylonitrylu; analiza termiczna; stabilność termiczna; energia aktywacji destrukcji; produkty rozkładu

EN

acrylonitrile content; nitrile rubbers; thermal analysis; thermal stability; activation energy of destruction; products of decomposition

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 48, nr 3
• Strony: 183--187
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Rybiński P.

• Politechnika Łódzka, Instytut Polimerów, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

autor

Janowska G.

• Politechnika Łódzka, Instytut Polimerów, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

autor

Kuberski S.

• Politechnika Łódzka, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, ul. Wólczańska 213, 90-929 Łódź.

Bibliografia

• 1. Delor-Jestin E, Barrois-Oudin N., Cardinet C, Lacoste J., Lemaire J.: Polym. Degrad. Stabil. 2000, 70,1.
• 2. Ivan G., Giurginca M., Basuc S.: Rev. Roumaine Chim. 1998,43,231.
• 3. Sircar A. K., Galaska M. L., Rogrigues S., Chartoff R. P.: Rubber Chem. Technol. 1999,72,513.
• 4. Ślusarski L., Janowska G.: J. Thermal Anal. 1980, 19, 435.
• 5. Janowska G., Ślusarski L.: J. Thermal Anal. 1985, 30, 1105.
• 6. Janowska G., Ślusarski L.: J. Thermal Anal. 1995, 45, 1579.
• 7. Janowska G.: Polimery 1997,42,555.
• 8. Janowska G.: J. Thermal Anal. 1998,53,309.
• 9. Janowska G., Ślusarski L.: J. Thermal Anal. Cal. 2001, 65,205.
• 10. Rybiński R, Janowska G.: Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Chemia, z. 146,141, Gliwice 2001.
• 11. Freeman E. S., Carroll В.: J. Phys. Chem. 1958, 62, 394.
• 12. Hummel D. D.: „Atlas of Polymer and Plastics Analysis", Carl Hanser Verlag, Monachium—Wiedeń 1984.
• 13. Grassie N., Hanney A.: Europ. Polym. J. 1974,10,415.