Mechanism and molecular weight model for thermal oxidation of linear ethylene–butene copolymer

Chiantore, Oscar; Tripodi, S.; Sarmoria, Claudia; Vallés, Enrique M.

doi:10.1016/s0032-3861(00)00736-9

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“…Na literatura dos anos 70 [8,9] pode-se encontrar uma equação que utiliza a massa molar numérica media (M n ) da amostra antes e após ter sofrido degradação, que segundo os autores, permite calcular o número de cisões de cadeia, e que vem sendo utilizada freqüentemente na literatura [10][11][12][13][14][15] . Pode-se também encontrar outras equações que utilizam relações entre Peterson et al [20] estudaram a degradação térmica do poliestireno através da termogravimetria e calorimetria diferencial de varredura (DSC) sob atmosferas de nitrogênio e ar.…”

Section: Introductionunclassified

Cisão de cadeia na degradação termo-mecânica do poliestireno sob múltiplas extrusões

Cáceres

Canevarolo

2008

Polímeros

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Resumo: Determinou-se o número de cisões de cadeia gerado pela degradação termo-mecânica do poliestireno quando submetido a múltiplas extrusões. A degradação foi acompanhada pelas mudanças nas curvas de distribuição de massa molar. Seguindo-se o significado físico das massas molares médias de uma curva de MWD mostrou-se que a massa molar numérica media M n é a única que pode ser relacionada diretamente com o número de moléculas do sistema. A partir desta calculou-se o número de cadeias clivadas (ns) como uma relação entre a M n da amostra degradada e a virgem. A função de distribuição de cisão de cadeia (CSDF) mostra que o processo de degradação termo-mecânica do poliestireno submetido a múltiplas extrusões à 240 °C é do tipo aleatório, independente da massa molar inicial. Palavras-chave:Degradação termo-mecânica, extrusão, poliestireno, cisão de cadeia. Chain Scission in the Thermo Mechanical Degradation of Polystyrene under Multiple ExtrusionsAbstract: The number of chain scissions during thermo-degradation of polystyrene under multiple extrusions was calculated. The degradation produces changes in the molecular weight distribution MWD curves. Following the physical meaning of the average molecular weights of a MWD curve it was shown that the number average molecular weight M n is the only average that can be directly related to the number of molecules in the system. From that it was calculated the number of sectioned chains (ns) as a ratio between the number of chains in the degraded and original polymers. The chain scission distribution function (CSDF) shows that the thermo-mechanical degradation process of polystyrene under multiple extrusions at 240 °C is of a random type, independent of the initial molecular weight.Keywords: Thermo-mechanical degradation, extrusion, polystyrene, chain scission. IntroduçãoDurante o processo de propagação da cadeia radical na polimerização em cadeia os centro ativos da frente em crescimento se instabilizam e morrem aleatoriamente, o qual gera cadeias poliméricas com diferentes tamanhos, formando uma distribuição de tamanhos em torno de um valor mé-dio, o que exige uma curva de distribuição de massa molar (MWD) para representá-lo. A partir de 1964 [1] a cromatografia de exclusão por tamanho (SEC) tem sido extensivamente utilizada na caracterização de polímeros, através da obtenção das curvas de distribuição de massa molar (MWD). A análise das curvas de MWD pode ajudar no entendimento das propriedades físico-químicas dos polímeros incluindose a elucidação dos processos de degradação termo-mecâ-nica. Infelizmente a análise destas curvas é ainda difícil e não está completamente equacionada. Assim a maioria das publicações se restringe a analise das mudanças nas massas molares médias, não explorando apropriadamente todas as informações contidas em uma curva de MWD.Para melhor entender os processos de degradação que ocorrem durante o processamento termo-mecânico de um polímero foi proposta uma metodologia de cálculo [2,3] que permite quantificar o deslocamento total da curva de M...

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Section: Introductionunclassified

Cisão de cadeia na degradação termo-mecânica do poliestireno sob múltiplas extrusões

Cáceres

Canevarolo

2008

Polímeros

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“…However, the decrease in the M w and M n of extracted PP show that a predominant chain scission process had taken place with increased exposure time ( Table 2). Chiantore et al (2001) reported that chain scission reactions have a direct influence on M n , and that the number of apparent chain scissions per molecule, N scission , can be estimated from the following relationship:…”

Section: Molecular Weight Distributionmentioning

confidence: 99%

“…These macromolecular properties could also enhance our understanding about the plastic recycling ability. Polymer physical properties are extremely sensitive to MWD and molecular architectures, and therefore chain scission and cross-linking reactions have an important effect on polymer performance (Chiantore et al 2001). It is crucial to know that molecular changes that occur during weathering affect the overall properties of the polymer including melt flow/viscosity (an important factor to be considered in case of plastic recycling), molecular weight, and mechanical strength .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Degradation of polypropylene in naturally and artificially weathered plastic matrix composites

Fabiyi

McDonald

2014

Maderas, Cienc. tecnol.

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Effects of accelerated and natural weathering on the molecular weight distribution (MWD) and crystallinity of polypropylene (PP) in wood plastic composites (WPC) were investigated. The composites were produced from pine fibers (60%) and PP (40%). Prolonged weathering caused an increase in wood degradation and erosion thereby leaving cracks and ''pits'' on the surface. Pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry (Py GC-MS) revealed that PP dominated the weathered surface due to wood degradation. For matrix analysis, PP was extracted using 1,2,4-trichlorobenzene. Crystallinity and molecular weight distribution of PP were monitored by differential scanning calorimetry (DSC) and gel permeation chromatography (GPC), respectively. PP's crystallinity increased upon longer exposure time. The weight and number average molecular weight (M w and M n ) decreased with an increase in weathering duration. An increased polydispersity (PD = M w /M n ) implies that a secondary cross-linking process occurred during weathering.

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“…However, metallocene polyethylene degrades earlier in greater proportion than the metallocene ethylene-1-hexene copolymer with 14.1% hexene. The degradation occurs by random chain scission, reducing chain length and thereby shifting the molecular weight distribution to lower values [18]. Then those scission reactions have a clear influence on the number-average molecular weight.…”

Section: Molecular Weight and Infrared Spectroscopymentioning

confidence: 99%

Thermal oxidation of metallocene ethylene-1-olefin copolymer films during one year oven aging

Acevedo

Quijada

Vallette

2008

Polymer Degradation and Stability

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Mechanism and molecular weight model for thermal oxidation of linear ethylene–butene copolymer

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Cisão de cadeia na degradação termo-mecânica do poliestireno sob múltiplas extrusões

Cisão de cadeia na degradação termo-mecânica do poliestireno sob múltiplas extrusões

Degradation of polypropylene in naturally and artificially weathered plastic matrix composites

Thermal oxidation of metallocene ethylene-1-olefin copolymer films during one year oven aging

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