ВПЛИВ МОДИФІКАТОРІВ НА ОСНОВІ АЗОЛВМІСНИХ ФЕНІЛМЕТАКРИЛАТІВ НА ТЕРМОСТАБІЛЬНІСТЬ ПОЛІСТИРОЛУ: DOI: https://doi.org/10.17721/1728-2209.2025.1(60).3

Антон МАРТИНЕС-ГАРСІЯ; Даниїл  ІСАЄВ; Наталія ЮХИМЕНКО; Олексій  КОЛЕНДО; Кшиштоф  ГОЛЕЦЬ

Автор(и)

Антон МАРТИНЕС-ГАРСІЯ Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0000-0002-6098-5046
Даниїл ІСАЄВ Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0009-0009-5436-0099
Наталія ЮХИМЕНКО Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0000-0002-6652-2333
Олексій КОЛЕНДО Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0000-0002-8137-317X
Кшиштоф ГОЛЕЦЬ Радомський університет імені Казимира Пуласького https://orcid.org/0000-0002-7816-2785

Ключові слова:

полістирол, азоли, фенілметакрилати, термоокислювальна деструкція, термогравіметрія, кінетичні характеристики, енергія активації, термостабілізація.

Анотація

Вступ. У цьому дослідженні вивчено вплив 4-(1Н-піразол-1-ілметил)фенілметакрилату (m1) та 4-(1H-1,2,4-триазол-1-іл)фенілметакрилату (m2) на кінетику та параметри процесу термоокислювальної деградації модифікованого ними полістиролу за допомогою динамічного термогравіметричного аналізу (ТГА).

Методи. Синтез полістиролу та модифікованих зразків проводили методом внутрішньоланцюгового легування додаванням 3 мол.% мономерних добавок до базового мономеру під час його радикальної термоініційованої полімеризації.

Результати. Поведінку термоокиснювальної деградації зразків модифікованого полістиролу було проаналізовано та порівняно з немодифікованим полістиролом, синтезованим за ідентичних умов. Порівняння мало на меті оцінити, як введення азолвмісних фенілметакрилатів впливає на термічну стабільність полістиролу. Використовуючи кінетичну модель Коутса–Редферна оброблено дані термогравіметричного аналізу та розраховано енергію активації (E_a), передекспоненціальний фактор (Z) і константу швидкості (k) деградації.

Висновки. Показано, що мономер m2 при ковалентному введенні в полімер може бути рекомендовано для практичного застосування при виготовленні термостабілізованого полістиролу.

Посилання

Bourbigot, S., Gilman, J. & Wilkie, C. (2004). Kinetic analysis of the thermal degradation of polystyrene–montmorillonite nanocomposite. Polym. Degrad. Stab., 84, 3, 483-492. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2004.01.006

Coats, A.W. & Redfern, J.P. (1964) Kinetic parameters from thermogravimetric data. Nature, 201, 68-69. DOI: 10.1038/201068a0.

El-Saidi, M., Swelam, S., Khaireldin, N., & El-Sayed, A. (2024). Recent modification of polyvinyl chloride (PVC) via heterocyclic compounds. Egypt. J. Chem., 67(10), 513-526. DOI: 10.21608/ejchem.2024.268840.9306

Flynn J.H., (2002). Polymer Degradation. Handbook of thermal analysis and calorimetry. Elsevier Science B.U. 587.

Jenkins H.G. (1978). Aspects of Degradation and Stabilisation of Polymers. 217.

Karabets, Y., Kolendo, A., Demchenko, O., Iukhymenko, N., & ByedaA. (2016). Synthesis and investigation of bromine containing oxy- and propionoxyphenylimides for polymers thermostabilization. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 640, (1), 54-58. DOI: 10.1080/15421406.2016.1255512AQ6

Mohan, B., & Shaalan, N. (2023). Highly thermally stable and biologically active compounds prepared to be polymer stabilizers consisting of a schiff base and its complexes derived from 2-hydroxynaphthaldehyde. J. Med. Chem. Sci., 6(2), 355-364. DOI:10.26655/JMCHEMSCI.2023.2.16

Nahi, R., & Imran, N. (2019). Synthesis, characterization and thermal stability study of new heterocyclic compounds containing 1,2,3-triazole and 1,3,4-thiadiazole rings. Orient. J. Chem., 35, 1, 234. DOI: 10.13005/ojc/350128

Najem, W., Hassan, M., Al-Slami, S., & Radhi, A. (2022). Synthesis and studying antibacterial activity of new nitrogen rich polymers. Polymers Egypt. J. Chem., 65, 2, 29-33. DOI: 10.21608/EJCHEM.2021.34931.2727

Nestorak, J., Kolendo, A., Demchenko, O., & Iukhymenko, N. (2008). Thermal stabilizing properties of maleimidophenylmethacrylates derivatives with substitutes of various molecular arhitectures in imide cycle. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 497, 299-306 DOI: 10.1080/15421400801921991

Peterson, J., Vyazovkin, S., & Wight, C. (2001). Kinetics of the thermal and thermo-oxidative degradation of polystyrene, polyethylene and poly(propylene). Macromol. Chem. Phys., 202, 775-78 4. DOI: 10.1002/1521-3935(20010301)202:6%3C775::AID-MACP775%3E3.0.CO;2-G

Reich, L., & Stivala, S. (1969). Autoxidation of hydrocarbons and polyolefins, M. Dekker, New York, 50.

Rose, N., Le Bras, M., & Bourbigot, S. (1996). Comprehensive study of the oxidative degradation of an epoxy resin using the degradation front model. Polym. Degrad. Stab., 54, 355–360.

Schulz, M., Wegwart, H. W., Stampehl, G. & Riediger, W. 1. (1976). Polym. Sci., Polym. Symp., 57 329.

Sykam, K., Donempudi, S., & Basak, P. (2022). 1,2,3-Triazole rich polymers for flame retardant application: A review. J. Appl. Polym. Sci., 139, 32, e52771. DOI: 10.1002/app.5277110.21608/EJCHEM.2021.34931.2727

Syromiatnikov V., Kolendo, A., Savchenko, I., Yashchuk, V., Paskal, L., & Prot, T.(1998). Studies on aging and intrachain stabilization of styrene-based polymeric materials. Reactive & Functional Polymers, 38, 31-34.

Tilloev, L., Dustov, K., & Murodov M. (2022). Research of composition of oily part, obtained from the “Yellow oil”-wastes of pyrogas cleaning process by the method chromatography-mass spectrometry analysis. 2373, 4, 042001. DOI: 10.1088/1742-6596/2373/4/042001.

Tilloev, L., Dustov, K., & Turakhujaev, S. (2022). Application of polycrotonaldehyde, obtained from recycling the waste “yellow oil”, in production of lubricants Journal of Physics. 2388, 1, 012163. DOI:10.1088/1742-6596/2388/1/012163.