اثر ضخامت نمونه و تغيير ساختار در تخريب گرمايي اكسايشي پلي بوتادي ان

Sample Thickness and Structural Changes in Thermo-Oxidative Degradation of Polybutadiene

تخريب گرمايي اكسايشي دو رزين مايع گرانرو 1،2- پلي بوتادي ان و 1،4- پلي بوتادي ان به وسيله روش هاي گرماسنجي پويشي تفاضلي (DSC) و گرماوزن سنجي (TGA) بررسي شده است. هم چنين، اثر ضخامت نمونه روي سينتيك اكسايش به كمك روش هاي TGA و DSC در دماي ثابت oC 100 و فشار اتمسفر مطالعه و با يك ديگر مقايسه شد. در نهايت تغيير ساختار ايجاد شده در 1،4- پلي بوتادي ان به روش رزونانس مغناطيسي هسته كربن ) (13C NMR بررسي و تشكيل گروه هاي اپوكسيد به عنوان عمده ترين محصول اكسايش تشخيص داده شد. تشكيل كربن گروه اپوكسيد در ناحيه ppm 6/58، كربن متيلن مجاور گروه اپوكسيد در ناحيه ppm 0/24 و كربن گروه متين از گروه اپوكسيد نيز در جابه جايي شيميايي ppm 7/86 نشان دهنده تغيير در ساختار 1،4- پلي بوتادي ان است. نتايج هم چنين نشان مي دهد، بر خلاف 1،4- پلي بوتادي ان، 1،2- پلي بوتادي ان به علت داشتن ايزومر 1،2- وينيل در ساختار تحت تاثير اكسايش گرمايي قرار نمي گيرد و تغييري در ساختار آن ايجاد نمي شود. اين در حالي است كه در 1،4- پلي بوتادي ان افزايش وزن، به علت جذب اكسيژن و مصرف پيوند دوگانه، مشاهده مي شود. افزون بر اين مشاهده شد، با افزايش ضخامت نمونه، مقدار افزايش وزن به ازاي واحد وزن نمونه كاهش مي يابد.

The thermo-oxidative degradation of two viscous liquid resins of 1,2- polybutadiene (1,2-PBD) and 1,4- polybutadiene (1,4-PBD) have been studied by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry analysis (TGA). To study further, the effect of film thickness on oxidation kinetics was periodically studied by tracing the weight of the samples to make comparison with DSC results at constant temperature of 100°C under atmospheric pressure. Finally, the structural changes of 1,4-PBD were investigated by carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C NMR). The results from 13C NMR from 1,4-PBD show that after heat treatment new carbon peaks are obtained for an epoxide carbon at 58.6 ppm, an adjacent methylene carbon of epoxide group at 24.0 ppm and a peroxide methine carbon group at 86.7 ppm. The results from TGA and DSC studies conclude that 1,2- PBD do not age due to its structure. The results from NMR spectroscopy indicate that besides structural changes, increase in mass is due to radical addition to double bond while, epoxide groups are one of major products of thermal oxidation which can be identified from their 13C NMR peaks.