Изучение термической деструкции циклопропановых производных 1,2-СПБ

Автор: Глазырин Андрей Борисович, Давлетов Венер Фиргатович, Кокшарова Юлия Александровна

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Химические науки

Статья в выпуске: 1 (14), 2017 года.

Бесплатный доступ

С использованием методов ТГА (термогравиметрического анализа) и ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии) изучены термические характеристики циклопропановых производных синдиотактического 1,2-полибутадиена (1,2-СПБ). Определены значения температуры начала разложения полимера и температуры его деструкции на 1 и 5% от первоначального веса. Рассмотрены также изменения массы полимера при нагревании до 400 °C и тепловые эффекты деструкции циклопропанированного полидиена. Проведена сравнительная оценка термических характеристик синдиотактического полибутадиена в среде воздуха и азота. Установлено, что циклопропановые производные 1,2-СПБ отличаются меньшей термостабильностью по сравнению с немодифицированным 1,2-СПБ на 25 °C и выше. Причем в среде азота термическая устойчивость проявляется сильнее, чем в среде воздуха (выше на 40 °C). Изменение массы изучаемого полимера при нагревании до 400 °C возрастает пропорционально степени его функционализации. Наиболее интенсивная деструкция как исходного синдиотактического полибутадиена, так и его циклопропановых производных происходит в области температур 400-500 °C, что обусловлено распадом углеродных связей в макроцепях и образованием низкомолекулярных соединений. Это характеризует снижение массы полимера в отдельных случаях практически на 98% от исходного веса. Установлено влияние модификации 1,2-СПБ циклопропановыми группами на энергоемкость полимера и возможность применения материалов на его основе: введение циклопропановых групп в состав молекул СПБ значительно увеличивает энтальпию разложения полимера (в 4 раза по сравнению с исходным полимером), что позволяет использовать полученные полимерные продукты в качестве энергоемких композиций и материалов на их основе.

Еще

Термогравиметрия (тга), дифференциальная сканирующая калориметрия (дск), термостабильность, синдиотактический 1, 2-полибутадиен

Короткий адрес: https://sciup.org/14111223

IDR: 14111223   |   УДК: 54.062   |   DOI: 10.5281/zenodo.244149

Studying of thermal degradation of cyclopropanoic derivants 1,2-SPB

Using of the TGA (thermogravimetric analysis) and DSC (differential scanning calorimetry) methods thermal characteristics of cyclopropanoic derivants syndiotactic 1,2-polybutadiene (1,2-SPB) are studied. Temperature of the polymer decomposition beginning and temperature of its destruction for 1 and 5% of tentative weight were defined. Also, changes of mass of polymer when heating to 400 °C and heat effects of a destruction of cyclopropanoic polydiene are considered. Comparative assessment of thermal characteristics of syndiotactic polybutadiene in the environment of air and nitrogen is carried out. It is established that cyclopropanoic derivants 1,2-SPB differ in smaller heat stability in comparison with unmodified 1,2-SPB above 25 °C. In the environment of nitrogen thermal stability is shown stronger, than in the environment of air (40 °C higher). Change of mass of the studied polymer when heating to 400 °C increases in proportion to degree of its modification. The most intensive destruction of virgin syndiotactic polybutadiene and its cyclopropanoic derivants occurs in the field of temperatures of 400-500 °C that is caused by disintegration of carbon bonds in macrochains and formation of low-molecular weight compounds. It characterizes decrease in mass of polymer in some cases practically for 98% of initial weight. Influence of modification by 1,2-SPB cyclopropanoic groups on power consumption of polymer and possibility of using materials on its basis is established: introduction of cyclopropanoic groups to molecular composition of SPB considerably increases a polymer decomposition enthalpy (by 4 times in comparison with initial polymer) that allows to use the received polymeric products as power-intensive compositions and materials on their basis.

Еще

Список литературы Изучение термической деструкции циклопропановых производных 1,2-СПБ

  • Кочнев А. М., Заикин А. Е., Галибеев С. С. и др. Физикохимия полимеров/под ред. А. М. Кочнева. Казань: Фэн, 2003. 512 с.
  • Дифференциально-термический и термогравиметрический анализы полимеров: метод. указания/Казан. гос. технол. ун-т; Сост.: О. Н. Кузнецова, А. М. Кочнев, В. П. Архиреев. Казань, 1994. 20 с.
  • Ульянов В. М., Рыбкин Э. П., Гуткович А. Д. и др. Полимеры/под ред. В. М. Ульянова. М.: Химия, 1992. 288 с.
  • Меттлер Толедо. В России и СНГ. Режим доступа: http://www.mtrus.com (дата обращения 10.12.2016).
  • Майорова А. Ф. Термоаналитические методы исследования//Соросовский образовательный журнал. 1998. №10. С. 50-54.
  • Коптелов А. А., Милехин Ю. М., Гусев С. А. О применении методов термического анализа к исследованию кинетики термического разложения энергетических материалов//Доклады Академии наук. 2007. Т. 416. №4. С. 496-501.
  • Фридман Х. Л. Кинетика термической деградации обугливающихся пластиков методом термогравиметрии. В применении к фенольным пластикам//Журнал науки о полимерах: симпозиум о полимерах. Часть С. 6. 183 с.