Effect of Oxidation Temperature on the Crystalline Phase of Polypropylene in Composites with Single-Walled Carbon Nanotubes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of thermal oxidation on the crystalline phase of polypropylene in composites with single-walled carbon nanotubes has been studied. The composites are synthesized in propylene bulk using a homogeneous catalytic system rac-Me2Si(2-Me-4PhInd)2ZrCl2, activated by methylaluminoxane. The effect of thermal oxidation on thermophysical characteristics (the heat of melting and the melting temperature) measured by DSC and changes occurring in the polymer investigated by IR spectroscopy is studied. Changes in the structure of PP during thermo-oxidative degradation are studied by DSC at 140 and 170°С, that is, before and after melting of the samples. It is shown that the oxidized PP in the composites possesses a higher degree of crystallinity and a more perfect structure than the pure PP. At 170°С the effect of thermo-oxidative stabilization is observed only at low filling degrees (up to 3 wt %), in agreement with the TGA data. An analysis of IR spectra demonstrates that the presence of nanotubes in PP‑based composites during oxidation slows down the formation of oxygen-containing groups in the polymer. The conclusion is made that carbon nanotubes inhibit the thermal oxidation of polypropylene in the composites.

About the authors

O. M. Palaznik

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: polned@mail.ru
119991, Moscow, Russia

P. M. Nedorezova

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: polned@mail.ru
119991, Moscow, Russia

V. G. Krasheninnikov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: polned@mail.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Fang Z., Song P., Tong L., Guo Z. // Thermochim. Acta. 2008. V. 473. № 1–2. P. 106.
  2. Junlong Yang, Yajiang Huang, Yadong Lv, Pengfei Zhao, Qi Yang, Guangxian Li // J. Mater. Chem. A. 2013. V. 1. P. 11184.
  3. Gopakumar T.G., Page D.J.Y.S. // Polym. Eng Sci. 2004. V. 44. P. 1162.
  4. Jun Y.-S., Um J.G., Jiang G., Yu A. // Polym. Lett. 2018. V. 12. № 10. P. 885.
  5. Капачаускене Я.П., Юревичене Р.П., Шляпников Ю.А. // Кинетика и катализ. 1967. Т. 8. № 1. С. 212.
  6. Verdejo R., Bernal M.M., Romasanta L.J., Lopez’Man’chado M.A. // J. Mater. Chem. 2011. V. 21. P. 3301.
  7. Шляпников Ю.А., Кирюшкин С.Г., Марьин А.П. Антиокислительная стабилизация полимеров. М.: Химия, 1988.
  8. He Y., Fan D., Chen J., Zhao J., Lv Y., Huang Y., Li G., Kong M. // Polym. Adv. Technol. 2022. V. 33. № 2. P. 503.
  9. Галимов И., Газеева Д.Р., Булгаков Р.Г. // Изв. РАН. Сер. хим. 2011. № 10. С. 2070.
  10. Watts P., Fearon P., Hsu W., Billingham N., Kroto H., Walton D. // J. Mater. Chem. 2003. V. 13. P. 491.
  11. Zeinalov E.B., Kosmehl G. // Polym. Degrad. Stab. 2001. V. 71. P. 197.
  12. Yang J., Huang Y., Lu Y., Li S., Yang Q., Li G. // Carbon. 2015. V. 89. P. 340.
  13. Nedorezova P.M., Shevchenko V.G., Shchegolikhin A.N., Tsvetkova V.I., Korolev Yu.M. // Polymer Science A. 2004. V. 46. № 3. P. 242.
  14. Koval’chuk A.A., Shchegolikhin A.N., Shevchenko V.G., Nedorezova P.M., Klyamkina A.N., Aladyshev A.M. // Macromolecules. 2008. V. 41. № 9. P. 3149.
  15. Kostandov L.A., Enikolopov N.S., Dyachkovsky F.S. // Pat. 4241112 USA. 1980.
  16. Дьячковский Ф.С., Новокшонова Л.А. // Успехи химии. 1984. Т. 53. № 2. С. 200.
  17. Монахова Т.В., Недорезова П.М., Богаевская Т.А., Цветкова В.И., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. А. 1988. Т. 30. № 11. С. 2415.
  18. Pol’shchikov S.V., Nedorezova P.M., Klyamkina A.N., Krashenninikov V.G., Aladyshev A.M., Shchegolikhin A.N., Shevchenko V.G., Sinevich E.A., Monakhova T.V., Muradyan V.E. // Nanotechnol. Russia. 2013. V. 8. № 1–2. P. 8027.
  19. Polschikov S.V., Nedorezova P.M., Monakhova T.V., Klyamkina A.N., Shchegolikhin A.N., Krasheninnikov V.G., Muradyan V.E., Popov A.A., Margolin A.L. // Polymer Science B. 2013. V. 55. № 5–6. P. 286.
  20. Monakhova T.V., Nedorezova P.M., Pol’shchikov S.V., Popov A.A., Margolin A.L. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2014. V. 8. № 6. P. 874.
  21. Achaby M.E., Arrakhiz F.-E., Vaudreuil S., Qaiss A.K., Bousmina M., Fassi-Fehri O. // Polym. Compos. 2012. P. 733.
  22. Margolin A.L., Monakhova T.V., Nedorezova P.M., Klyamkina A.N., Polschikov S.V. // Polym. Degradat. Stab. 2018. V. 156. P. 59.
  23. Spaleck W., Kuber F., Winter A., Rohrmann J., Bochmann B., Antberg M., Dolle V., Paulus E.F. // Organometallics. 1994. V. 13. P. 954.
  24. Kaminsky W., Funck A. // Macromolecules. 2007. № 260. P. 1.
  25. Alexandre M., Martin E., Dubois P., Mart M.G., Jerome R. // Chem. Mater. 2001. V. 13. № 2. P. 236.
  26. Kaminsky W. // Front. Chem. Sci. Eng. 2018. V. 12. № 3. P. 555.
  27. Palaznik O.M., Nedorezova P.M., Shevchenko V.G., Krasheninnikov V.G., Monakhova T.V., Arbuzov A.A. // Polymer Science B. 2021. V. 63. № 2. P. 161.
  28. Мартынов М.А., Валегжанина К.А. // Высокомолек. соед. 1966. Т. 8. № 3. С. 376.
  29. Shibryaeva L.S., Shatalova O.V., Krivandin A.V., Petrov O.B., Korzh N.N., Popov A.A.// Polymer Science A. 2003. V. 45. № 3. P. 244.
  30. Emanuel N.M., Buchachenko A.L. Chemical Physics of Polymer Degradation and Stabilization. Utrecht, The Netherland: VNU Science Press, 1987.
  31. Shibryaeva L.S., Rishina L.A., Shatalova O.V., Krivandin A.V. // Polymer Science B. 2011. V. 53. № 11–12. P. 618.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (1MB)
4.

Download (308KB)
5.

Download (422KB)
6.

Download (195KB)
7.

Download (203KB)
8.

Download (150KB)
9.

Download (160KB)
10.

Download (149KB)
11.

Download (106KB)

Copyright (c) 2023 О.М. Палазник, П.М. Недорезова, В.Г. Крашенинников

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».