ОЦЕНКА ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩЕГО ПЛАСТИФИКАТОРА-АНТИПИРЕНА

Аннотация

Отмечена значимость оценки показателей термоокислительной стабильности пластификаторов, входящих в состав полимерных композиций для обеспечения высоких значений эффективности в период их переработки и эксплуатации готовых изделий. При использовании бромированных органических соединений ароматического ряда установлена небольшая продолжительность горения полимерных композиций и значительная продолжительность тления. Использование антипиренов, содержащих галоген в алифатическом радикале, приводит к уменьшению времени тления и росту продолжительности горения из-за уменьшения термостабильности материала на стадии разложения. Указано, что наилучший эффект ингибирования дают бромсодержащие соединения по сравнению с хлорсодержащими в связи с уменьшением энергии разрыва связи углерод-бром по сравнению с энергией связи углерод-хлор. Установлены параметры разложения бромированного пластификатора-антипирена. Показано, что термическое разложение бро-мированного пластификатора происходит в две стадии, соответствующие элиминированию брома из алифатического радикала в температурном интервале 473 К – 573 К и разложению сложных эфиров фталевой кислоты в интервале 603 К – 623 К. Начало интенсивного разложения соответствует 443 К. Максимум первой стадии разложения находится в точке, соответствующей 501 К, второй - 606 – 623 К. Отмечено, что пластификатор, не содержащий брома, интенсивно разлагается, начиная с 503 К и достигает максимальной скорости разложения при 611 К. Установлены максимумы потерь пластификаторов: не содержащего бром - 27%, бромированного – 50,9% от массы образца. Подтверждено, что присутствие атомов брома в пластификаторе отрицательно влияет на его термостабильность. Изучено влияние степени галогенирования непредельного пластификатора на характер его термоокислительной деструкции в температурном интервале, соответствующем технологическим параметрам переработки полимерных материалов при повышенных температурах 413 – 443 К. Показано, что увеличение содержания брома в пластификаторе при выполнении технологических операций переработки полимерных композиций в указанном температурном интервале и продолжительности воздействия повышенных температур в пределах одного часа не оказывает существенного влияния на массовую долю брома в пластификаторе. Предложено кинетическое уравнение реакции термического разложения бромсодержащего пластификатора-антипирена фталатного типа, сопровождающейся элиминированием бромистого водорода. Определены активационные параметры реакции выделения бромистого водорода для интервала температур максимального разложения бромированного фталатного пластификатора с содержанием брома в пределах 5% – 25%. Показано, что энергия активации элиминирования бромистого водорода зависит от содержания брома в пластификаторе и снижается на 23% при росте степени бромирования. Показано, что температурный интервал максимального разложения бромированного пластификатора-антипирена, соответствующий 473 К – 573 К, позволяет использовать его в качестве вторичного пластификатора поливинилхлорида, не снижая термостабильность основы.

Для цитирования:

Плотникова Р.Н., Попова Л.В., Студеникина Л.Н. Оценка термоокислительной стабильности галогенсодержащего пластификатора-антипирена. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 5. С. 102-109. DOI: 10.6060/ivkkt.20236605.6790.