IR spectroscopy and X-ray diffraction analysis of industrial polyvinyl chloride suspension

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

In terms of the contemporary plastic industry, world production of polyvinyl chloride is second only to polyolefins. Recyclable by almost all known methods, polyvinyl chloride offers high strength, good insulating properties, as well as resistance to acids, oxidising agents and solvents. At the same time, the ability to process polyvinyl chloride into products is limited by its lack of stability at high melt viscosity temperatures, since hydrogen chloride released during its heating catalyses further process of polymer decomposition. Thus, due to the softening temperature of polyvinyl chloride being higher than its decomposition temperature, it cannot be processed in its pure form. Consequently, functional polyvinyl chloride-based materials tend to be composites. By varying the composition of mixtures, plastic masses characterised by either very soft (plastic compounds) or hard (vinyl plastics) structures can be obtained. The properties of polyvinyl chloride-based polymer products are largely determined by the structure and morphology of the polymer. In the present work, the properties of industrial suspension polyvinyl chloride (Sayanskkhimplast JSC, Irkutsk Oblast) were studied in detail for the first time. The molecular weight of the polymer determined by the viscometric method was 1.0 · 106. Thermogravimetric analysis showed that polyvinyl chloride mass loss started to occur at 160 °C. Following the complete IR band assignment of the polymer, the polyvinyl chloride under study was established to contain no foreign substances (impurities of stabilisers, emulsifiers and additives). The diffraction curve of the polymer was established to be qualitatively similar to equivalent partially crystalline polymers. Two amorphous halos were detected at 2θ of 24° 30′ and 39° 30′ below a group of crystalline peaks. The crystallinity degree of polyvinyl chloride was determined and mechanisms for the formation of its regular and irregular structure were proposed.

Sobre autores

V. Bayandin

Irkutsk National Research Technical University

Email: bayandinvv@yandex.ru

N. Shaglaeva

Irkutsk National Research Technical University

Email: ShaglaevaNS@yandex.ru

T. Podgorbunskaya

Irkutsk National Research Technical University

Email: tpodgor@istu.edu

N. Lukyanov

Irkutsk National Research Technical University

Email: lukyanovnd@istu.edu

N. Minaev

Irkutsk National Research Technical University

Email: minaev@istu.edu

С. Makarov

Irkutsk National Research Technical University

Email: makarov@istu.edu

Bibliografia

  1. Braun D. Poly(vinyl chloride) on the way from the 19th century to the 21st century // Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemisrty. 2004. Vol. 42. Issue 3. P. 578–586. https://doi.org/10.1002/pola.10906
  2. Килячков А.А. Производство ПВХ в России: состояние и перспективы // Пластикс. 2014. N 5 (134). С. 42–47.
  3. Wypych G. PVC Degradation and Stabilisation. 3rd Edition. Toronto: СhemTec Publishing, 2015. 441 p.
  4. Шаглаева Н.С., Султангареев Р.Г., Орхокова Е.А., Прозорова Г.Ф., Дмитриева Г.В., Дамбинова А.С.. Протонпроводящие мембраны на основе модифицированного поливинилхлорида // Мембраны и мембранные технологии. 2011. Т. 1. N 3. С. 213–219. https://dol.org/10.1134/S0965544111080093
  5. Choi J.K., Kim Y.W., Koh J.H., Kim J.H. Proton conducting membranes based on poly(vinyl chloride) graft copolymer electrolytes // Polymers for Advanced Technologies. 2008. Vol. 19. Issue 7. P. 915–921. https://dol.org/10.1002/pat1060
  6. Krongauz V.V., Lee Y., Bourassa A. Kinetics of thermal degradation of poly(vinyl chloride) // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2011. Vol. 106. P. 139–149. https://doi.org/10.1007/s10973-011-1703-6
  7. Liu J., Lv Y., Luo Z., Wang H., Wei Z. Molecular chain model construction, thermo-stability, and thermo-oxidative degradation mechanism of poly(vinyl chloride) // Royal Society of Chemistry Advances. 2016. Vol. 6. Issue 39. P. 31898–31905. https://doi.org/10.1039/C6RA02354A
  8. Шаглаева Н.С., Султангареев Р.Г., Забанова Е.А., Лебедева О.В., Трофимова К.С. Нуклеофильное замещение атомов хлора в поливинилхлориде // Журнал прикладной химии. 2008. Т. 81. Вып. 1. С. 136–139. https://dol.org/10.1007/s11167-008-1029-8
  9. Szarka G., Iván B. Thermal properties, degradation and stability of poly(vinyl chloride) predegraded thermooxidatively in the presence of dioctyl phthalate plasticizer // Journal of Macromolecular Science: Part A: Pure and Applied Chemistry. 2013. Vol. 50. Issue 2. P. 208–214. https://doi.org/10.1080/10601325.2013.742804
  10. Лакеев С.Н., Майданова И.О., Муллахметов Р.Ф., Давыдова О.В. Cложноэфирные пластификаторы поливинилхлорида (обзор) // Журнал прикладной химии. 2016. Т. 89. N 1. С. 3–18.
  11. Navarro R., Perrino M.P., Tardaios M.G., Reinecke H. Phthalate Plasticizers Covalently Bound to PVC: Plasticization with Suppressed Migration // Macromolecules. 2010. Vol. 43. P. 2377–2381. https://doi.org/10.1021/ma902740t
  12. McCoy C.P., Irwin N.J., Hardy J.G., Kennedy S.J., Donnelly L., Cowley J.F., et al. Systematic optimization of poly(vinyl chloride) surface modification with an aromatic thiol // European Polymer Journal. 2017. Vol. 97. P. 40–48. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2017.09.030
  13. Рафиков С.Р., Павлова С.А., Твердохлебова И.И. Методы определения молекулярных весов и полидисперсности высокомолекулярных соединений. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 335 с.
  14. Брандон Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. М.: Техносфера, 2004. 384 с.
  15. Goldstein M., Stephenson D., Maddams W.F. The far infra-red spectrum of poly(vinyl chloride) // Polymer. 1983. Vol. 24. Issue 7. P. 823–826. https://doi.org/10.1016/0032-3861(83)90197-0
  16. Kowalonek J. Surface studies of UV-irradiated poly(vinyl chloride)/poly(methyl methacrylate) blends // Polymer Degradation and Stability. 2016. Vol. 133. P. 367–377. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.09.016
  17. Moore W.H., Krimm S. The vibrational spectrum of crystalline syndiotactic. Poly(vinyl chloride) // Macromolecular Chemistry and Physics. 1975. Vol. 1. Issue S19751 P. 491–506. https://doi.org/10.1002/macp.1975.020011975134
  18. Лебедев В.П., Окладнов Н.А., Минскер К.С., Штаркман Б.Н. Рентгенографическое исследование поливинилхлорида // Высокомолекулярные соединения. 1965. Т. 7. N 4. С. 655–670.
  19. Получение и свойства поливинилхлорида / под ред. Е.Н. Зильбермана. М.: Химия, 1968. 432 с.
  20. Глазковский Ю.В., Завьялов А.Н., Бакарджиев Н.М., Новак И.И. Исследование методом ИК-спектроскопии изменения упорядоченности структуры аморфизованного поливинилхлорида // Высокомолекулярные соединения. 1970. Т. XII (A). N 12. С. 2697–2701.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».