2014 (4) 6

Thermal transformation of polydimethylsiloxane filled with initial and zirconia containing silicas

І.Ya. Sulym, M.V. Borysenko, B.B. Palyanytsya, T.V. Kulyk

Chuiko Institute of Surface Chemistry NAS of Ukraine

17, General Naumov str., Kyiv, 03164, Ukraine

Polym. J., 2014, 36, no. 4: 378-384.

Section: Structure and properties.

Language: Russian.

Abstract:

The features of high temperature conversions of polydimethylsiloxane (PDMS) filled with SiO2 and SiO2/ZrO2, as well as the influence of the morphology of SiO2 (fumed silica, silica gel) on these transformations were studied using thermogravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA) and temperature programmed desorption mass spectrometry (TPD MS) methods. It is known that oxidation and depolymerization are two competing processes which occur during thermo oxidative degradation of the polymer in air. Their contribution depends on the polymer content and morphology of SiO2. It was found out that the presence of ZrO2 nanoparticles on a silica surface promotes the process of PDMS depolymerization. It was shown that methane and hexamethylcyclotrisiloxane (HMCTS) are the main volatile products of the surface thermostimulated chemical reactions in vacuum. Zirconium dioxide reduces the initial temperature of degradation of Si-C bonds in vacuum and leads to formation of methane in two temperature intervals with maximums at 280 – 320 and 620 – 710 °C.

Key words: polydimethylsiloxane, silica, zirconia, thermal degradation, depolymerization.

Литература

1. Воронков М.Г., Милешкевич В.П., Южелевский Ю.А. Силоксановая связь. – Н.: Наука, 1976. – 413 с.
2. Піднебесний А.П., Мельник Л.О., Савельєва Н.В. Силоксанові гуми та їх властивості. – К.: Фітоцентр, 2006. – 320 с.
3. Долгов О.Н., Воронков М.Г., Гринблат М.Н. Кремнийорганические жидкие каучуки и материалы на их основе. – Л.: Химия, 1975. – 112 с.
4. Синтетический каучук // Под ред. Гармонова И.В. – Л.: Химия, 1983. – 560 с.
5. Наполнители для полимерных композиционных материалов / Под. ред. Бабаевского П.Г. / Пер. с англ. – М: Химия, 1981. – 736 с.
6. Губа Г.Я., Богилло В.И., Терец М.И., Чуйко А.А. // Укр. хим. журн. – 1994. – 60, № 5-6. – С. 380-385.
7. Богатырев В.М., Борисенко Н.В. // Журн. прикл. химии. – 1999. – 72, № 2. – С. 292-298.
8. Харитонов Н.П., Островский В.В. Термическая и термоокислительная деструкция органосилоксанов. – Л.: Наука, 1982. – 210 с.
9. Лысюк Л.С., Переслыцких С.Ф., Губа Г.Я., Лутони-на Г.Д, Огенко В.М. // Укр. хим. журн. – 1988. – 54, № 4. – С. 368-371.
10. Брык М.Т. Деструкция наполненных полимеров. – М: Химия, 1989. – 192 с
11. Сулим И.Я., Борисенко Н.В. // Химия, физика и технология поверхности – 2007. – № 13. – С. 159-166.
12. Gun’ko V.M., Borysenko M.V., Pissis P., Spanouda- ki A., Shinyashiki N., Sulim I.Y., Kulik T.V. and Palyanytsya B.B. // Applied Surface Sci. – 2007. – 253, Iss. 17. – P. 7143-7156.
13. Борисенко Н.В., Сулим И.Я., Борисенко Л.И. // Теорет. и эксперим. химия. – 2008. – 44, № 3. – С. 191 – 195.
14. Сулим И.Я., Борисенко Н.В., Гунько В.М. // Химия, физика и технология поверхности – 2008. – № 14. – С. 391-397.
15. Марченко З. Фотоелектрическое определение элементов. – М.: Мир, 1971. – 501 с. Инструкция № 112-Х. Химико-аналитические методы. Комплексо-метрическое определение двуокиси циркония в циркониевых минералах и концентратах. – М.: ВИМС, 1972. – 7 с.
16. Киселев А.В., Древинг В.П. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1973. – 448 с.
17. Technical bulletin pigments. – Frankfurt: Degussa AG, 1997. – № 11.
18. Химия привитых поверхностных соединений / Под. ред. Г.В. Лисичкина. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 592 с.