Kinetics of thermal decomposition of polymethylmethacrylate in an oxidizing environment

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Using thermogravimetric analysis (TGA), the kinetic constants of the thermal decomposition of polymethylmethacrylate (PMMA) in an oxidizing environment were determined over a wide range of sample heating rates. The values of the kinetic constants of polymer decomposition were determined by the Kissinger method. It is shown that as the degree of polymer decomposition increases, the rate constant decreases at a constant temperature.

Full Text

Restricted Access

About the authors

E. A. Salgansky

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Science

Author for correspondence.
Email: sea@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

M. V. Salganskaya

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Science

Email: sea@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

D. O. Glushkov

National Research Tomsk Polytechnic University

Email: sea@icp.ac.ru
Russian Federation, Tomsk

References

  1. M.K. Eriksen, J.D. Christiansen, A.E. Daugaard, et al., Waste Manag. 96, 75 (2019). https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.07.005
  2. G.X. Xi, S.L. Song and Q. Liu, Thermochim. Acta 435 (1), 64 (2005). https://doi.org/10.1016/j.tca.2005.05.005
  3. M.V. Salganskaya, A.Yu. Zaichenko, D.N. Podlesniy, et al., Acta Astronaut. 204, 682 (2023). https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.08.039
  4. E.A. Salgansky and N.A. Lutsenko, Aerosp. Sci. Technol. 109, 106420 (2021). https://doi.org/10.1016/j.ast.2020.106420
  5. A.D. Pomogailo, A.S. Rozenberg and G.I. Dzhardimalieva, Russ. Chem. Rev. 80 (3), 257 (2011). https://doi.org/10.1070/RC2011v080n03ABEH004079
  6. E.A. Salganskii, V.P. Fursov, S.V. Glazov, et al., Combust. Explos. Shock Waves. 39 (1), 37 (2003). https://doi.org/10.1023/A:1022193117840
  7. E.A. Salganskii, V.P. Fursov, S.V. Glazov, et al., Combust. Explos. Shock Waves. 42, 55 (2006). https://doi.org/10.1007/s10573-006-0007-9
  8. V.N. Mikhalkin, S.I. Sumskoy, A.M. Tereza, et al., Russ. J. Phys. Chem. B. 16 (3), 318 (2022). https://doi.org/10.31857/S0207401X2208009X
  9. B.P. Yur’ev and V.A. Dudko, Russ. J. Phys. Chem. B. 16 (1), 31 (2022). https://doi.org/10.1134/S1990793122010171
  10. A.M. Tereza, P.V. Kozlov, G.Ya. Gerasimov, et al., Acta Astronaut. 204, 705 (2023). https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.11.001
  11. V.M. Gol’dberg, S.M. Lomakin, A.V. Todinova, et al., Russ. Chem. Bull. 59 (4), 806 (2010). https://doi.org/10.1007/s11172-010-0165-5
  12. M. Sieradzka, A. Mlonka-Mędrala and A. Magdziarz, Fuel. 330, 125566 (2022). https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.125566
  13. A.V. Zhuikov and D.O. Glushkov, Solid Fuel Chem. 56 (5), 353 (2022). https://doi.org/10.31857/S0023117722050115
  14. G.M. Nazin, V.V. Dubikhin, A.I. Kazakov, et al., Russ. J. Phys. Chem. B. 16 (1), 72 (2022). https://doi.org/10.1134/S1990793122010122
  15. H. Shen, H. Qiao and H. Zhang, Chem. Eng. J. 450, 137905 (2022). https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137905
  16. C.F. Ramirez-Gutierrez, I.A. Lujan-Cabrera, L.D. Valencia-Molina, et al., Mater. Today Commun. 33, 104188 (2022). https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.104188
  17. G. Lopez, M. Artetxe, M. Amutio, et al., Chem. Eng. Process. 49 (10), 1089 (2010). https://doi.org/10.1016/j.cep.2010.08.002
  18. W. Kaminsky, M. Predel and A. Sadiki, Polym. Degrad. Stab. 85 (3), 1045 (2004). https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2003.05.002
  19. R.S. Braido, L.E.P. Borges and J.C. Pinto, J. Anal. Appl. Pyrol. 132, 47 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jaap.2018.03.017
  20. M. Ferriol, A. Gentilhomme, M. Cochez, et al., Polym. Degrad. Stab. 79 (2), 271 (2003). https://doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00291-4
  21. B.J. Holland and J.N. Hay, Polymer. 42, 4825 (2001). https://doi.org/10.1016/S0032-3861(00)00923-X
  22. B.J. Holland and J.N. Hay, Thermochim. Acta. 388, 253 (2002). https://doi.org/10.1016/S0040-6031(02)00034-5
  23. A.Yu. Snegirev, V.A. Talalov, V.V. Stepanov, et al., Polym. Degrad. Stab. 137, 151 (2017). https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2017.01.008
  24. A. Bhargava, P. Hees and B. Andersson, Polym. Degrad. Stab. 129, 199 (2016). https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.04.016
  25. B.L. Denq, W.Y. Chiu and K.F. Lin, J. Appl. Polym. Sci. 66, 1855 (1997). https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19971205)66:10<1855::AID-APP3>3.0.CO;2-M
  26. K. Miura and T. Maki, Energy Fuels. 12 (5), 864 (1998). https://doi.org/10.1021/ef970212q
  27. J. Zhang, Z. Wang, R. Zhao, et al., Energies. 13, 3313 (2020). https://doi.org/10.3390/en13133313
  28. J. Zhang, T. Chen, J. Wu, et al., RSC Advances. 4, 17513 (2014). https://doi.org/ 10.1039/c4ra01445f
  29. S. Vyazovkin, Molecules. 25, 2813 (2020). https://doi.org/10.3390/molecules25122813
  30. T. Fateh, F. Richard, T. Rogaume, et al., J. Anal. Appl. Pyrolysis. 120, 423 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jaap.2016.06.014

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Curves of mass change during thermal decomposition of PMMA in an oxidizer flow. The numbers near the curves are the heating rates in K/min.

Download (86KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Curves of the dependence ln(β/T 2) = f(1/T) for different values ​​of the degree of PMMA conversion: 1 – 25, 2 – 50, 3 – 75%, to determine the kinetic characteristics of its decomposition in the oxidizer flow.

Download (83KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Temperature dependence curves ln(K) = ln(k0) − E/RT, where K is the rate constant of the PMMA decomposition reaction, k0 is the pre-exponential factor, E is the activation energy, T is the temperature, R is the universal gas constant.

Download (84KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».