hrvatski

Kinetika termooskidacijske razgradnje poli(vinil-klorida) stabiliziranog Ca/Zn karboksilatima

Usprkos nizu nedostataka, poli(vinil-klorid) (PVC) ima široku primjenu zahvaljujući dobroj kompatibilnosti s različitim dodatcima, kemijskoj otpornosti i niskoj cijeni proizvodnje. Tijekom proizvodnje, prerade i upotrebe gotovog proizvoda polimer je izložen istovremeno utjecaju topline i kisika. Već pri temperaturi staklastog prijelaza PVC-a, oko 80oC, započinje njegova razgradnja uz oslobađanje klorovodika koja za posljedicu ima slabljenje fizikalnih i mehaničkih svojstava polimera. Proizvode izrađene od PVC-a neophodno je oplemeniti sustavima za toplinsku stabilizaciju. Današnje norme zaštite okoliša zahtijevaju da se stabilizatori s toksičnim metalima zamijene netoksičnim stabilizatorskim sustavima. Stoga su fiziološki neškodljivi Ca/Zn stabilizatori, premda skuplji i manje djelotvorni, pronašli primjenu u proizvodnji materijala za pakiranje hrane, zatvarača za boce, dječjih igračaka, itd. Optimalna svojstva ovih stabilizatora postižu se sinergističkim djelovanjem Ca i Zn karboksilata, te je u ovom radu istraživan utjecaj promjene omjera Ca/Zn na termooksidacijsku razgradnju PVC-a. Pripremljene su folije PVC-a stabilizirane različitim Ca/Zn karboksilatima i to: STAB. I, Ca/Zn oleat u organskom otapalu (Ca:Zn = 1, 2:1) ; STAB. II, Ca/Zn stearat u homogenoj suspenziji epoksidiranog sojinog ulja (Ca:Zn = 1, 6:1) i STAB. III, Ca/Zn stearat prah (Ca:Zn = 2, 1:1). Uzorci su razgrađivani dinamički u termovagi (Perkin – Elmer TGS-2) u struji sintetskog zraka i temperaturnom području 50 – 650 oC uz brzine zagrijavanja 2, 5 ; 5 ; 10 i 20 oC min-1. Iz termogravimetrijskih krivulja vidljivo je da se termooksidacijska razgradnja odvija kroz dva temeljna razgradna stupnja. Kinetička analiza prema izokonverzijskoj Kissinger-Akahira-Sunose metodi primijenja je na prvi razgradni stupanj u kojem se masa pretežito gubi dehidrokloriranjem. Nađeno je da je aktivacijska energija ovisna o konverziji. Srednje vrijednosti aktivacijske energije i predeksponencijalnog faktora, izračunatog pod pretpostavkom reakcije prvog reda, pokazuju kompenzacijsku ovisnost. Vrijednosti omjera E/lnZ pokazuju da su djelotvorniji karboksilatni stabilizatori s većim udjelom Ca.

kinetika; poli(vinil-klorid); teromooksidacijska razgradnja; stabilizatori

nije evidentirano