hrvatski

Kinetika dinamičke termogravimetrijske razgradnje mješavina PVC/PEO

Poli(etilen-oksid) (PEO) je djelomično kristalan, biokompatibilan, biorazgradljiv i u vodi topljiv polimer. Pokazuje izvrsnu preradljivost i izvanredna mehanička svojstva. Komercijalno je dostupan u širokom području molekulskih masa (20 000 - 8 000 000) i ima vrlo raznoliku primjenu. PEO u mješavini s poli(vinil-kloridom) (PVC) može se upotrijebiti kao materijal za pohranu toplinske energije, ambalažni materijal, za izradu polimernih membrana za selektivno izdvajanje CO2 iz smjese plinova itd.[1, 2] Mješljivost PVC-a i PEO-a ovisi o molekulskoj masi PEO-a pri čemu se pozitivne interakcije u mješavini smanjuju povećanjem molekulske mase.[3] U ovom radu istraživan je utjecaj molekulske mase PEO-a na toplinsku stabilnost mješavina PVC/PEO te interakcije polimerâ i njihovih razgradnih produkata budući da su ove mješavine izložene djelovanju topline tijekom proizvodnje i uporabe. Toplinska razgradnja mješavina PVC-a i PEO-a molekulske mase 100 000 i 300 000 u inertnoj atmosferi istraživana je dinamičkom termogravimetrijom. Toplinska razgradnja "čistog" PVC-a i mješavina svih sastava odvija se kroz dva osnovna razgradna stupnja u temperaturnom području 50-650 oC, dok se PEO razgrađuje kroz jedan stupanj. Povećanje molekulske mase PEO-a smanjuje mu maksimalnu brzinu razgradnje, ali nema utjecaja na temperaturu početka razgradnje i temperaturu pri kojoj se postiže maksimalna brzina razgradnje. Karakteristike termogravimetrijskih krivulja mješavina ovise o sastavu mješavine, molekulskoj masi PEO-a i brzini zagrijavanja. Dodatak jednog ili drugog polimera smanjuje maksimalnu brzinu razgradnje druge komponente u mješavini. Interakcije polimerâ i njihovih razgradnih produkata procijenjene su usporedbom eksperimentalinih termogravimetrijskih krivulja s onima izračunatim na osnovu pravila aditivnosti. Iz termogravimetrijskih krivulja snimljenih pri različitim brzinama zagrijavanja izračunate su aktivacijske energije toplinske razgradnje primjenom Flynn-Wall-Ozawa i Friedmanove metode. Aktivacijska energija "čistog" PVC-a i mješavina ovisi o konverziji, dok je aktivacijska energija toplinske razgradnje "čistog" PEO-a konstantna u cijelom području istraživanih konverzija i ima veće vrijednosti za polimer veće molekulske mase. Oblik krivulje ovisnosti aktivacijske energije o konverziji daje uvid u složenost procesa razgradnje polimernih materijala. [1] Lin, H., Freeman, B.D., Journal of Membrane Science 239 (2004) 105. [2] Ramesh, S., Yahaya, A.H., Arof, A.K., Solid State Ionics 148, (2000) 483. [3] Da Silva Neiro, S.M. et al.: European Polymer Journal 36 (2000) 583.

dinamička termogravimetrija; kinetička analiza; poli(etilen-oksid); poli(vinil-klorid)

nije evidentirano