hrvatski

KINETIKA IZOTERMNE TERMOOSKIDACIJSKE RAZGRADNJE MJEŠAVINA POLI(VINIL-KLORID)/KLORIRANI POLIETILEN

Poli(vinil-klorid) (PVC) manje je stabilan od drugih plastomera i premda je podložan razgradnji utjecajem topline, kisika, svjetlosti i mehaničke energije ima vrlo široku primjenu zahvaljujući dobroj kompatibilnosti s nizom aditiva. Klorirani polietilen (CPE) sadržaja klora 42 % koristi se kao modifikator žilavosti PVC-a. Miješanjem PVC-a s CPE-om dobije se materijal prikladan za izradbu geomembrana, cijevi za prijenos prirodnog plina i u građevinarstvu za izradu građevinske stolarije. Tijekom proizvodnje i prerade te uporabe gotovih proizvoda polimeri su izloženi istodobnom utjecaju topline i kisika, stoga je dobro poznavanje termooksidacijske stabilnosti od velike važnosti. Zagrijavanjem iznad određene temperature, PVC-a oko 80 oC i CPE-a oko 200 oC, započinje njihova razgradnja uz oslobađanje klorovodika koja za posljedicu ima slabljenje fizikalnih i mehaničkih svojstava polimera. U prisustvu kisika razgradnja se ubrzava i postaje složenija. U našim prijašnjim radovima [1, 2] istraživana je termooksidacijska razgradnja mješavina PVC/CPE termičkim metodama analize. Nađeno je da usprkos kemijskoj sličnosti ovih polimerâ postoji razlika u njihovoj termičkoj stabilnosti i razgradnom mehanizmu. Cilj ovog rada bio je izračunati kinetičke parametre na osnovu izotermnih podataka i usporediti ih s rezultatima dinamičke razgradnje. Folije mješavina PVC/CPE različitih masenih udjela razgrađivane su izotermno u termovagi (Perkin-Elmer TGS-2) u struji sintetskog zraka pri temperaturama 240, 250, 260 i 270 oC u trajanju 120 minuta. Oblik dobivenih TG krivulja ukazuje da je dehidrokloriranje PVC-a brza, autokatalitička reakcija, dok je dehidrokloriranje CPE-a sporija reakcija statističkog uklanjanja HCl-a iz polimernog lanca. Kinetički parametri (aktivacijska energija, Ea i predeksponencijalni faktor, Z) izračunati su primjenom Prout-Tompkinsova modela [ln(a(1-a)) = k(T)t+c]. Nađeno je da postoji stvarna kompenzacijska zavisnost između Arrheniusovih parametara, što znači da se pri temperaturi 499 K sve reakcije odvijaju istom brzinom od 0, 038 min-1. Usporedbom izotermnih i dinamičkih vrijednosti kinetičkih parametara Ea i Z potvrđen je pretpostavljeni autokatalitički mehanizam razgradnje PVC-a u mješavinama u kojima je veći udio PVC-a. [1] N. Stipanelov Vrandečić, I. Klarić, T. Kovačić, Polym Degrad Stab 84 (2004) 23 [2] N. Stipanelov Vrandečić, I. Klarić, T. Kovačić, Polym Degrad Stab 84 (2004) 31

PVC; CPE; termooksidacijska razgradnja

nije evidentirano