Tabela 3
Energie aktywacji rozkładu termicznego niektórych polimerów organicznych w próżni
Nazwa polimeru |
Zakres temperatur rozkładu polimeru rei |
Energia aktywacji [kJ/mol] |
polietylen |
360- 392 |
264 |
polipropylen |
336 - 366 |
243 |
politrójfluoroetylen |
423,5 - 513 |
337 |
polistyren |
318-348 |
230 |
polimetakrylen |
271-286 |
142 |
celuloza |
261- 291 |
209 |
żywica fenolowa |
331,5 - 355 |
75 |
Rozkład termiczny tworzyw jest procesem endotermicznym i nieodwracalnym, przebiegającym początkowo pod wpływem dostarczonego z zewnątrz ciepła, a następnie ciepła wytwarzanego w czasie spalania. Ze względu na to, że powierzchnia tworzyw nagrzewa się szybciej niż warstwy położone głębiej, wytwarza się gradient temperatur i szybkość pirolizy na powierzchni jest największa.
Gdy materiał ma dużą powierzchnię właściwą, to o szybkości pirolizy decyduje tyłko nagrzanie powierzchniowe. W związku z tym, materiały spienione, gąbczaste, w postaci folii itp. o dużej powierzchni właściwej są w obecności powietrza najbardziej niebezpieczne pod względem pożarowym.
W trakcie rozkładu termicznego, w zależności od rodzaju tworzywa, mogą wydzielać się następujące produkty:
a) gazy palne lub pary, które spalają się w obecności powietrza (metan, etan, etylen, formaldehyd, aceton, tlenek węgla),
b) gazy niepalne lub gazy, które nie palą się w obecności powietrza - dwutlenek węgla, chlorowodór, bromowodór, para wodna,
c) ciecze, zwykle częściowo rozłożony polimer i związki organiczne o wysokim ciężarze cząsteczkowym,
d) produkty stałe - zwykle zwęglone pozostałości, węgiel lub popiół,
e) porwane cząsteczki stałe lub fragmenty polimeru jako dym.