Термическая деструкция - Деструкция полимеров полиэтилентерефталата
Полиэфиры претерпевают при нагревании деструкцию, глубина которой зависит от температуры, продолжительности нагревания, присутствия катализаторов, окислителей и т. п.
Термическая деструкция двух образцов ПЭТФ;
1-Приведенная вязкость 0,58; 2 - приведенная вязкость 0,75.
На графике показано изменение приведенной вязкости во времени. Как видно, полиэфир с более высоким молекулярным весом деструктируется сильнее, чем более низкомолекулярный полиэфир.
С целью проверки была исследована термическая деструкция ПЭТФ при 285°. В таблице показано изменение приведенной вязкости полимера со временем.
Термическая деструкция ПЭТФ при 285°
Время нагревания, часы |
Изменение приведенной вязкости | |
0 |
0,58 |
0,75 |
1 |
0,44 |
0,55 |
2 |
0,41 |
0,45 |
3 |
0,39 |
0,42 |
4 |
0,37 |
0,40 |
Видно что, чем дольше нагревание, тем снижается вязкость.
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) благодаря высокой устойчивости к действию кислорода при повышенных температурах обычно не нуждается в стабилизации. Однако, в некоторых случаях (например, при переработке вторичного полимера), добавки вводят для уменьшения падения молекулярной массы, деформационно-прочностных свойств полимера, а так же против пожелтения при нагревании. Для определения условий старения полиэтилентерефталата был проведен анализ изменения прочности при растяжении полимера в зависимости от температуры и времени экспозиции (рис 1).
1 - температура старения 180 °С, 2 - температура старения 200 °С
Рис 1. Изменение прочности вторичного ПЭТФ в процессе теплового старения
Исследования проводились на стандартных двухсторонних лопатках полученных литьем под давлением на литьевой машине KuASY 60/20М при следующих условиях: температура литья - 260°С, температура формы - 50°С, время охлаждения 10 сек. Перед литьем ПЭТФ-флексы подвергались сушке в вакуумном сушильном шкафу в течение 5 час при температуре 130°С. Получаемые при указанных условиях переработки тонкостенные изделия имеют аморфную структуру. Так как в результате старения они кристаллизуются (температура кристаллизации для полиэтилентерефталата ~130°С), то за начальную точку была взята прочность материала после 1 часа экспозиции. В результате было установлено, что вторичный ПЭТФ теряет 35% своих прочностных свойств через 17 час при 200°С или 36 час при 180°С. Известно, что экспозиция при меньшей температуре предпочтительнее, т. к. более приближена к реальным условиям эксплуатации изделия.
Стабилизаторы в количестве 0,1-0,4% от массы ПЭТФ наносились методом опудривания на высушенные флексы полимера. Полученные полимерные лопатки подвергались ускоренному термостарению в воздушной среде при температуре 180°С в течение 36 час. После этого образцы термостатировались в течение суток и испытывались по ГОСТ 11262-80 на разрывной машине Р-05, при скорости движения захватов - 20 мм/мин. Полученные результаты представлены на рис 2.
Деструкция полимер полиэтилентерефталат
Рис 2. Зависимость прочности при растяжении от содержания стабилизаторов
Как видно из графиков наиболее эффективными являются стабилизаторы Irgamod, Irganox (производства фирмы Ciba) и Hostanox (фирма Clariant). Композиции, содержащие 0,2-0,3% этих стабилизаторов после старения имеют прочность на 35-40% выше, чем нестабилизированный полиэтилентерефталат. То есть, всего на 8% меньше прочности образца до старения.
Одним из параметров эффективности действия стабилизатора можно считать сохранение первоначальной окраски полимера. Нестабилизированные образцы вторичного полиэтилентерефталата через 36 час термоокислительного старения приобретают кремовую окраску. Из проанализированных стабилизаторов препятствуют пожелтению три: Irgamod, Irganox, и Sandostab.
Проведенные исследования свидетельствуют, что при производстве изделий из вторичного ПЭТФ, в качестве термостабилизаторов целесообразно использовать стабилизаторы Irgamod 295 и Irganox В 561. Введение 0,2% мас. данных веществ позволяет ингибировать термоокислительную деструкцию полимера, как в процессе переработки, так и при эксплуатации готового изделия при повышенных температурах. Однако, так как эти два стабилизатора при содержании 0,2 % мас. повышают термостабильность практически одинаково, то при выборе стабилизатора следует ориентироваться на его стоимость.
Применение полиэфиров
Похожие статьи
-
Полиэтилентерефталат - Деструкция полимеров полиэтилентерефталата
ПЭТ (или ПЭТФ, полиэтилентерефталат) - это термопластичный полимер, являющийся самым распространенным среди полиэфиров. ПЭТ материал обладает...
-
Основные отрасли - потребители ПЭТФ - Деструкция полимеров полиэтилентерефталата
Сегодня ПЭТ используется для производства разнообразнейшей упаковки для продуктов и напитков, косметики и фармацевтических средств, ПЭТ материалы...
-
Окисление полиэфиров, Действие света и других излучений - Деструкция полимеров полиэтилентерефталата
Полиэфиры при высоких температурах окисляются под влиянием кислорода воздуха. Ввиду этого реакцию получения полиэфиров проводят в атмосфере азота,...
-
Как и все органические материалы, полимеры подвержены окислению. Это приводит к изменению вязкости, цвета, охрупчиванию изделий и ухудшению...
-
Полиэфиры - Деструкция полимеров полиэтилентерефталата
Полиэфиры, полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы функциональные группы простых или сложных эфиров. Полиэфиры могут быть насыщенными и...
-
Материалы, получаемые на основе полимеров - Полимеры и материалы на их основе
На основе полимеров получают волокна, пленки, резины, лаки, клеи, пластмассы и композиционные материалы (композиты). Волокна получают путем продавливания...
-
Пластичными массами называют материалы, полученные на основе полимеров, содержащие различные добавки и способные под влиянием температуры и давления,...
-
Круговорот углерода связан с использованием СО при фотосинтезе; в процессе дыхания растение возвращает СО в атмосферу. Животные, поедая растения,...
-
Свойства полимера, полученного различными методами - Важнейшие представители полимеров
Молекулярная цепь полистирола имеет преимущественно линейное строение с небольшим количеством разветвлений, возникающих в результате реакций передачи...
-
Производство полимеров - Анализ и технологическая оценка химического производства
Высокомолекулярные соединения получают из мономеров полимеризацией, сополимеризацией, поликонденсацией и методами привитой полимеризации и...
-
Полиорганосилоксаны - Кремнийорганические полимеры
Многие особенности механических и физико-химических свойств этих полимеров связаны с высокой гибкостью их макромолекул и относительно малым...
-
Физические свойства кремнийорганических полимеров - Кремнийорганические полимеры
Кремнийорганические полимерные жидкости не имеют запаха, сильно различаются по вязкости, температуре кипения и замерзания. Они очень термостойки и если...
-
Полиэлементоорганосилоксаны - Кремнийорганические полимеры
Введение атомов металлов в полимерную силоксановую цепь существенно меняет физические и химические свойства полимеров. Полиалюмофенилсилоксан и...
-
Химизм реакции фенола с альдегидами Фенолы реагируют с альдегидами в кислой или щелочной среде, при этом образуются смолообразные олигомеры и вода....
-
Свойства и важнейшие характеристики - Полимеры
Линейные полимеры обладают специфическим комплексом физико-химических и механических свойств. Важнейшие из этих свойств: способность образовывать...
-
Введение, Теоретическая часть - Механические свойства полимеров
Цель работы: Изучить прочность полиэтиленово й пленки при деформации растяжения и процесс релаксации напряжения. Построение деформационной и...
-
Применение - Важнейшие представители полимеров
В строительной технике полистирол в основном применяют для производства пенополистирола методом поризадии полистирола, в результате чего он получает...
-
Полимер мембрана наполнитель пластификатор "Смешение твердых порообразователей с раствором или расплавом полимера, последующая экструзия и затвердевание...
-
Деструкция - разложение органических веществ и превращение их в неорганические с высвобождением энергии. лат. Destructio - разрушение При горении веществ...
-
Методы получения полимера - Важнейшие представители полимеров
Полистирол в промышленности получают главным образом свободно-радикальной полимеризацией стирола, используя вес известные методы: блочный, эмульсионный,...
-
Применение в производстве, Литература - Кремнийорганические полимеры
В строительстве широко используют низкомолекулярные кремнийорганические полимеры в виде жидкостей для придания гидрофобных свойств поверхностям различных...
-
Химические свойства кремнийорганических полимеров - Кремнийорганические полимеры
Силоксаны содержат два или более атомов кремния, связанных посредством одного или нескольких атомов кислорода: Два атома кремния, связанные таким...
-
Полимерами называют вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из одного или большего числа составных звеньев. Молекулярная масса (число атомов)...
-
Упрочнение химических связей, соединяющих основные звенья углеродной цепи, под действием акрилонитрильных группы - СН2--СН атомов фтора приводит к...
-
Полимеры в машиностроении - Полимерные соединения
Ничего удивительного в том, что эта отрасль - главный потребитель чуть ли не всех материалов, производимых в нашей стране, в том числе и полимеров....
-
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН - Полимеры в мембранах
Основными материалами для изготовления плоских полимерных мембран являются: ацетаты целлюлозы, ароматические полиамиды, полисульфонамид, полиэфирсульфон,...
-
ВВЕДЕНИЕ - Полимеры в мембранах
Вся история промышленных систем разделения и очистки веществ - борьба этого вида технологий за высокую производительность, селективность, гибкость и...
-
Газообразные продукты (NH3, HCI, CI2, SO2, HCN), растворимые в воде, поглощаются носовой полостью. Нерастворимые в воде (СО) продукты проникают в легкие,...
-
Фенол - токсичное вещество. При попадании на кожу он разъедает ее и вызывает ожог с последующим образованием язв. При попадании фенола на кожу необходимо...
-
Особые механические свойства эластичность - способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки); малая хрупкость...
-
Синтез полимеров - Полимеры и материалы на их основе
Полимеры получают методами полимеризации или поликонденсации. Полимеризация (полиприсоединение). Это реакция образования полимеров путем...
-
Полимеры в машиностроении - Полимеры
Ничего удивительного в том, что эта отрасль - главный потребитель чуть ли не всех материалов, производимых в нашей стране, в том числе и полимеров....
-
Кинетика и катализ, Теоретические основы термического пиролиза - Пиролиз углеводородного сырья
Теоретические основы термического пиролиза Термическое разложение углеводородов представляет собой сложный процесс, который можно представить как ряд...
-
Метод мокрого формования, Метод сухо-мокрого формования - Полимеры в мембранах
Этот метод почти универсален для получения мембран -- как для материалов, так и для пористой структуры. Варьируя условия на различных стадиях процесса,...
-
Метод сухого формования - Полимеры в мембранах
"Метод заключается в поливе мембраны из раствора и в полном последующем испарении растворителя. Этот метод применяют для изготовления кинофотопленок и...
-
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН, Получение мембран из растворов полимеров - Полимеры в мембранах
Разделяющая способность мембран, их производительность и стабильность характеристик зависят не только от химической природы полимера, но и от хитростей...
-
СВОЙСТВА МЕМБРАН И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МЕМБРАНЫ - Полимеры в мембранах
Эффективность или совершенство некоторой полимерной газоразделительной мембраны определяется двумя ее основными свойствами - параметрами: ее...
-
Происхождение и применение полимеров
Полимеры - химические соединения с высокой мол. массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого...
-
КЛАССИФИКАЦИЯ - Полимеры в мембранах
Мембраны можно классифицировать по любому из их признаков. Например, по области применения - мембраны для микрофильтрации, для утрафильтрации, для...
-
По происхождению полимеры делятся на природные (биополимеры), например белки, нуклеиновые кислоты, смолы природные, и синтетические, например полиэтилен,...
Термическая деструкция - Деструкция полимеров полиэтилентерефталата