Badania nad mechanizmem rozkładu termicznego nienasyconych żywic poliestrowych o zmniejszonej palności

• Autorzy: Kicko-Walczak E.

Warianty tytułu

EN

Studies on the mechanism of thermal decomposition of unsaturated polyester resins with reduced flammability

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na podstawie wyników badań doświadczalnych scharakteryzowano zależności kinetyczne opisujące proces degradacji termicznej kompozycji poliestrowych modyfikowanych bez-halogenowym antypirenem (układem Sn/Zn), a także mechanizm tego procesu. W badaniach zastosowano metodę termo-grawimetryczną (TG), w tym sprzężoną ze spektrofotometrią w podczerwieni z transformacją Fouriera (TG/FT-IR) oraz sprzężoną ze spektrometrią mas (TG/MS). Wykazano, że modyfikacja poliestrów układem Sn/Zn powoduje istotne ograniczenie wydzielania się CO2 oraz spowolnienie procesu spalania w wyniku zahamowania propagacji płomienia przez modyfikator. Ustalono, że wpływ stabilizujący antypirenu jest efektem tworzenia sferycznej bariery powierzchniowej, blokującej przepływ ciepła ze strefy rozkładu do wnętrza substratu. Zaproponowano mechanizm termicznego stabilizowania żywic poliestrowych przy użyciu układu Sn/Zn.

EN

On the basis of experimental results the kinetic dependencies describing the process of thermal degradation of polyester compositions [modified with halogen free fire retardant (Sn/Zn system)] (Figs. 11-13) as well as the mechanism of the process have been characterized. Thermogravimetric methods (TG, Figs. 1-4 and 8-10) including TG coupled either with Fourier transformation infrared spectroscopy (TG-FT-IR, Figs. 6-7) or with mass spectrometry (TG-MS) have been used in the investigations. It has been found that modification of polyesters using Sn/Zn system causes significant limitation of CO2 evolution and moderation of the combustion process because of slowing down the flame propagation as a result of modifier action. It has been established that stabilizing effect of fire retardant is a result of surface spherical barrier formation, which blocks the heat flow from the decomposition zone to the inner layers of a substance. A mechanism of polyester resins thermal stabilization using Sn/Zn system has been proposed.

Słowa kluczowe

PL

nienasycone żywice poliestrowe; ograniczenie palności; bezhalogenowy antypiren Sn/Zn; metody TG, TG/FT-IR i TG/MS; kinetyka i mechanizm rozkładu termicznego

EN

unsaturated polyester resins; flammability retardation; flame retardant (Sn/Zn system); TG; TG-FT-IR and TG-MS methods; kinetics and mechanism of thermal decomposition

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 48, nr 5
• Strony: 351--358
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Kicko-Walczak E.

• Instytut Chemii Przemysłowej, Zakład Polimerów Ekologicznych i Materałów dla Medycyny, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

Bibliografia

• 1. Kicko-Walczak E.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 74, 379.
• 2. Kicko-Walczak E.: Polimery 2000, 45, 808.
• 3. Buxbaum L. H.: Angew. Chem. Int. Ed. 1968,7,182.
• 4. Pilati E , Manaresi P., Fortunato В., Munari A., Passalaqua V.: Polymer 1981, 22, 799.
• 5. Zimmermann H: w „Developments in Polymer Degradation" (red. Grassie N.), Applied Science, t. 4, Londyn 1984.
• 6. Evans S. J., Haines P. J., Skinner G. A.: Thermochim. Acta 1996, 278, 77.
• 7. Dzięcioł M., Trzeszczyński J.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 69, 2377.
• 8. Baudry A., Dufay J., Regnier N., Mortaigne B.: Polym. Degrad. Stab. 1998, 61,441.
• 9. McNeil I. C., Basan S.: Polym. Degrad. Stab. 1993, 41, 311.
• 10. Grassie N., Grant D. H.: Polymer 1960,1, 445.
• 11. Grassie N., Johnston A., Scotney A.: Eur. Polym. J. 1981,17,589.
• 12. Anderson D. A., Freeman E. S.: J. Appl. Polym. Sci. 1959,1,192.
• 13. Atkinson P. A., Haines P. J., Skinner G. A.: Thermochim. Acta 2000,360, 29.
• 14. Baudry A., Dufay J., Regnier N., Mortaigne B.: Polym. Degrad. Stab. 1998, 61,441.
• 15. Agraval J. R, Sarvade D. B., Makashir P. S., Mahajan R. R., Dendage P. S.: Polym. Degrad. Stab. 1998, 62, 9.
• 16. Mortaigne B., Bourbigot S., Le Bras M., Cordellier G., Baudry A., Dufay J.: Polym. Degrad. Stab. 1999, 64, 443.
• 17. Pielichowski J., Pielichowski K.: J. Therm. Anal. 1995, 43, 505.
• 18. Cusack P. A., Heer M. S., Monk A. W.: Polym. Degrad. Stab. 1997, 58, 229.
• 19. Weil E. D., Hirschler M. M., Patel N. G„ Said M. M„ Shakir S.: Fire Mat. 1992,16,159.
• 20. Allen N. S., Edge M.: „Fundamentals of Polymer Degradation and Stabilisation", Elsevier Applied Science, Londyn 1992.
• 21. Atkinson P. A., Haines P. J., Skinner G. A.: Polym. Degrad. Stab. 2001, 71, 351.
• 22. Pielichowski K., Hamerton I.: Polymer Commun. 1998, 39,241.
• 23. Pielichowski K., Hamerton I.: Eur. Polym. J. 2000, 36, 171.
• 24. Bains R. S., Cusack P. A., Monk A. W.: Eur. Polym. J. 1990,11, 1221.
• 25. Cusack P. A., Heer M. S., Monk A. W.: Polym. Degrad. Stab. 1997, 58, 229.
• 26. Yang Y. S., Lee L. J.: Polymer 1988, 29, 1793.
• 27. Kicko-Walczak E.: J. Appl. Polym. Sci. (w druku).