ТЕРМОРАЗЛОЖЕНИЕ СОПОЛИМЕРОВ ВИНИЛАЦЕТАТА С ДИБУТИЛМАЛЕИНАТОМ Литвишко В.С.

Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова


Номер: 1-2
Год: 2016
Страницы: 90-94
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

сополимеры винилацетата с дибутилмалеинатом, термическое разложение, дифференциально-термогравимитрический анализ, copolymers of vinyl acetate with dibutyl maleate, thermal decomposition, differential thermogravimetric analysis

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье представлены данные по исследованию термостабильности сополимеров винилацетата (ВА) с дибутилмалеинатом (ДБМ) как клеевой основы термоактивируемых покрытий. Использовались дифференциально-термический (ДТА) и термогравиметрический (ТГА) методы анализа. Установлены общие закономерности термораспада сополимеров. Показано, что разложение сополимеров на первой стадии связано с деацетилированием. Процессу деструкции (вторая стадия) предшествует разложение ДБМ на бутен и малеиновую кислоту. Полученные данные, с учетом прикладного характера работы, обосновывают необходимость исследования низкотемпературного распада сополимеров.

Текст научной статьи

Анализ литературных данных, относящихся к использованию полимеров на основе винилацетата (ВА), свидетельствует о том, что в связи с общей тенденцией на ускорение процессов приклеивания все большее значение приобретает их применение в виде термоклеевых покрытий [1, с. 142; 2, с. 137; 3, с. 235]. В процессе их нанесения и использования полимерные покрытия могут подвергаться действию высоких температур. В связи с этим представлялось необходимым изучить их термостойкостные свойства. Очевидно, эксплуатация разрабатываемых термочувствительных клеящих покрытий происходит в присутствии кислорода воздуха. Однако, его количество, скорость диффузии в расплаве, а, следовательно, степень его участия в процессах протекающих при нагреве различна в зависимости от конкретных условий приклеивания. Поэтому первоначально было исследова-но разложение сополимеров в отсутствии кислорода. В работе изучались сополимеры ВА с дибутилмалеинатом (ДБМ). Применялись экстрагированные ацетоном образцы сополимеров с тем, чтобы исключить влияние добавок, используемых при эмульсионной полимеризации. Для оценки влияния состава сополимеров на его свойства, исследовались образцы гомополимера ВА и его сополимеров с ДБМ при массовом содержании сомономера 10, 20, 30, 40 %. Молекулярная масса полимеров оценивалась по характеристической вязкости ацетоновых растворов с использованием уравнения Марка - Хаувинка. Результаты приведены в таблице 1. Таблица 1 Данные по определению молекулярной массы исследуемых образцов сополимеров ВА и ДБМ Характеристика образцов Содержание ДБМ, % масс 0 10 20 30 40 Характеристическая вязкость, х10м3/кг 0,42 0,41 0,39 0,36 0,34 Средневязкостная молекулярная масса, х10-3 у.е 83,3 86,5 85,2 83,0 81,4 Как видно, молекулярные массы исследуемых полимеров близки между собой, что позволяет связывать различия в их свойствах с содержанием сомономера (ДБМ). Ниже приводятся данные по термостабильности образцов сополимеров. Общие закономерности разложения исследовались методом дифференциально-термического (ДТА) и термогравиметрического анализа (ТГА) в атмосфере азота (рис. 1). Рис. 1. Кривые ДТГА, ДТА, ТГА поливинилацетата (1) и сополимера ВА с ДБМ (2) при массовом содержании ДБМ 40% в атмосфере азота. Для гомополимера можно выделить две стадии процесса, характеризующиеся максимумами скорости потери веса при 305 и 4150С. Им соответствуют эндотермические пики на кривой ДТА. Введение ДБМ вызывает падение веса при более низких температурах (рис.2,3) и протекает с большей скоростью. Однако, максимальная скорость процесса на первой стадии уменьшается по мере увеличения содержания ДБМ. Кроме того, на кривых разложения сополимеров (ДТА) при 3500С появляется эндотермический пик, которого нет на кривой для ПВА. Это сопровождается Рис. 2. Зависимость потери веса сополимера ВА с ДБМ при массовом содержании ДБМ: 1-0%; 2-10%; 3- 20%; 4-40% в атмосфере азота от температуры. Рис. 3. Зависимость скорости потери веса сополимера ВА с ДБМ при массовом содержании ДБМ: 1-0%; 2-10%; 3- 20%; 4-40% в атмосфере азота от температуры замедлением падения скорости по сравнению с ПВА. В присутствии сомономера вторая стадия разложения выражена менее четко: максимум скорости при 4150С становится не столь явным. С увеличением содержания ДБМ указанные эффекты возрастают. Полученные результаты можно интерпретировать следующим образом: первая стадия связана с отщеплением уксусной кислоты (деацетилированием). Хроматографические опыты показали, что до 3150С сополимеры разлагаются с выделением исключительно уксусной кислоты. При дальнейшем увеличении температуры начинаются процессы деструкции (вторая стадия), которым в случае сополимеров с ДБМ предшествует (согласно хроматографическим данным) разложение дибутилмалеината на бутен и малеиновую кислоту. Этим, очевидно, объясняется появление эндотермического эффекта на кривой ДТА для сополимеров в отличие от ПВА. В целом, учитывая прикладной характер данной работы, очевидно, особое внимание должно быть уделено низкотемпературной стадии разложения, относящейся к деацетилированию сополимеров.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.