Tytuł artykułu
Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
Thermal stability and flammability of elastomers
Języki publikacji
Abstrakty
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu budowy chemicznej elastomerów, gęstości usieciowania i struktury sieci przestrzennej oraz obecności napełnaczy i antypirenów na ich stabilność termiczną i palność. Zastosowanie metod analizy termicznej i metod komplementarnych umożliwiło zidentyfikowanie przemian termicznych elastomerów zachodzących w zakresie temperatury 20-800°C. Badania wykazały, że energia wiązań walencyjnych, powszechnie uznawana za główny parametr budowy elastomerów decydujący o ich stabilności termicznej, nie zawsze odgrywa tak zasadniczą rolę, jak się to przyjmuje. Różnice w stabilności termicznej elastomerów wynikają przede wszystkim z charakteru reakcji chemicznych jakim ulegają one w podwyższonej temperaturze. Elastomery podatne na sieciowanie pod wpływem ogrzewania wykazują większą stabilność termiczną, bowiem uwikłanie makrorodników w obszarach ośrodka o podwyższonej gęstości usieciowania sprzyja ich stabilizacji. Z powodu dużej reaktywności elastomerów wobec tlenu, ich reakcje termiczne zachodzą z większą wydajnością i mniejszą energią aktywacji w środowisku powietrza. Stwierdzono wpływ stabilności termicznej elastomerów na ich palność. Wraz ze wzrostem odporności termicznej polidienów pod wpływem usieciowania i obecności napełniaczy, następuje zmniejszenie ich palności. Specyficzną rolę odgrywa budowa węzłów sieci przestrzennej elastomerów. Pomimo, że wulkanizaty siarkowe wykazują mniejszą stabilność termiczną niż nadtlenkowe, obecność węzłów poli- i disiarczkowych zmniejsza palność elastomeru. Degradacja wulkanizatów siarkowych nie sprzyja bowiem odszczepianiu palnego monomeru, zaś utlenienie wiązań siarczkowych do kwasów sulfenowych i tiosufoksylowych, inhibituje reakcje wolnorodnikowe zachodzące w fazie stałej i płomieniu. Antypireny zmniejszają szybkość rozkładu termicznego elastomerów, a skuteczność ich działania zależy od rodzaju polimeru. Największe wartości wskaźnika tlenowego uzyskano w przypadku bromopochodnych związków zmniejszających palność, przejawiających swoje działanie przede wszystkim w płomieniu. Z wykonanych badań wynika, że związki fosforu i azotu wywierają dominujący wpływ na procesy zachodzące w fazie stałej.
This work deals with the influence of elastomer chemical structure, crosslink density and network structure as well as fillers and flame retardants presence on their thermal stability and flammability. The use of thermal analysis and complementary methods enables to identify the thermal transitions of elastomers in the temperature range of 20-800°C. It was found that energy of valence bond generally considered as the main parameter of elastomer structure determining their thermal stability, not always is a most important factor. The differences in elastomers thermal stability mainly result from character of their chemical reactions at elevated temperature. The elastomers able to crosslink as a result of heating prove greater thermal stability because entanglement of macroradicals in the increased crosslink density zone favours their stabilization. Because of great reactivity of elastomers to oxygen, their thermal reactions prove greater efficiency and smaller destruction activation energy in air. The effect of elastomers thermal stability on their flammability was found. The increase in polydienes thermal stability under the influence of crosslinking and fillers presence brings about reduction of their flammability. The network structure is of particular importance. The sulphur vulcanizates of polydienes show smaller flammability in spite of their lower thermal stability in comparison with peroxide vulcanizates. Degradation of sulphur vulcanizates does not favour the flammable monomer volatilizatioa Oxidation of sulphide crosslinks to sulphenic and tiosulphoxylic acides inhibits free radical reactions in solid and gaseous phase. The flame retardants decrease rate of elastomers thermal decomposition. Efficiency of their action depends on type of polymer. The maximum values of oxygen index were obtained in the case of using bromine derivatives as flame retardants. They act first of all in gaseous phase. It was found that nitrogen and phosphorous compounds mainly affect processes occurring in solid phase.
Rocznik
Tom
Strony
5--107
Opis fizyczny
Bibliogr. 123 poz.
Twórcy
autor
- Instytut Technologii Polimerów i Barwników Politechnika Łódzka
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-LOD6-0016-0005
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.