Identyfikacja toksycznych produktów rozkładu termicznego i spalania tworzyw sztucznych
Tabela 1 Stabilność termiczne tworzyw polimerowych.
Rodzaj tworzywa polimerowego |
Maks. temperatura długotrwałej stabilności, °C |
bawełna |
90 |
fibra | |
poliamid |
105 |
kauczuk butylowy | |
żywice epoksydowe |
120 |
estry celulozy | |
poli(tereftalan etylenu) |
130 |
poliwęglan | |
polisulfony |
155 |
poliestry arylowe | |
poliestroimidy |
180 |
polihydantoiny | |
poliimidy |
>180 |
Na podstawie licznych badań stwierdzono, że poprawę stabilności termicznej polimerów można uzyskać m.in. przez:
• odpowiedni dobór struktury fizycznej i budowy chemicznej,
• zwiększenie stopnia krystaliczności,
• wbudowanie stereoregulamych lub silnie polarnych ugrupowań,
• ograniczenie swobody rotacji w łańcuchu, np. w wyniku wprowadzenia objętościowo dużych ugrupowań do głównego łańcucha,
• użycie monomerów z układami aromatycznymi i heterocyklicznymi,
• usieciowanie.
Wpływ budowy polimerów na ich termostabilność
Stabilność termiczna polimerów wiąże się ściśle z ich budową chemiczną, a przede wszystkim z energią wiązań pomiędzy atomami tworzącymi makrocząsteczkę, wielkość tę charakteryzuje się ogólnie przez energię dysocjacji wiązania na rodniki.
Tabela 2 przedstawia energię dysocjacji różnych wiązań występujących w polimerach. Z analizy danych zawartych w tej tabeli wynika, że energia wiązań z udziałem heteroatomów często przewyższa energię dysocjacji wiązań Caiif.-Caiif., występujących w łańcuchach głównych wielu polimerów (np. wszystkich polimerów winylowych), termostabilność polimerów zawierających wiązania, np. C-F, B-O, B-N czy Si-O, jest znacznie większa. Na podkreślenie zasługuje duża wartość energii dysocjacji wiązań wielokrotnych (np. C=N, O-C, C=N, C=C).
14
Autor: Elżbieta Gałązka, Zdzisław Salamonowicz