Preview

Plasticheskie massy

Advanced search

Influence of thermal exposure on physical and chemical characteristics of thermoplastics

https://doi.org/10.35164/0554-2901-2026-03-9-12

Abstract

This work examined the thermal degradation of several thermoplastic polymeric materials based on polyamide, polystyrene and acrylonitrile butadiene styrene to identify the temperature ranges of informativeness, within which the heating temperature following external thermal exposure can be determined from their physicochemical properties. In this study, simultaneous thermal analysis was used to determine the key thermoanalytical characteristics of the materials investigated, while infrared spectroscopy revealed characteristic absorption bands that indicate changes in molecular composition as a function of heating temperature. A correlation was drawn between the thermogravimetric indicators, thermal effects, and the chemical composition changes of the solid residue of the polymer material occurring during thermal degradation. It has been shown that for all the materials considered, the temperature range of information content extends from 300°C to 550°C. The results obtained can also be used for the diagnosis of unknown polymer materials, both initial and subjected to thermal destruction, and for assessing their fire hazard.

About the Authors

I. V. Klaptyuk
State Fire Service University of EMERCOM of Russia
Russian Federation

Saint Petersburg



M. Y. Printseva
State Fire Service University of EMERCOM of Russia
Russian Federation

Saint Petersburg



Yu. N. Belshina
State Fire Service University of EMERCOM of Russia
Russian Federation

Saint Petersburg



Yu. N. Eliseev
State Fire Service University of EMERCOM of Russia
Russian Federation

Saint Petersburg



References

1. Зубкова О.А., Сергеева О.А. Контроль экологической опасности продуктов термической деструкции современных отделочных полимерных строительных материалов // Chemical Bulletin. 2018. Т. 1, №2. С. 31–37. EDN: ASKYVU.

2. Shanmugam V., Babu K., Kannan G., Mensah R.A., Samantaray S.K., Das O. The thermal properties of FDM printed polymeric materials: A review // Polymer Degradation and Stability. 2024. V. 228. Р. 110902. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2024.110902.

3. Berry N., Arshad M., Arshad M. Overview of polymer nanocomposites in aerospace and automotive application // Polymer and Biopolymer Nanocomposites. Recent Advances and Applications. Woodhead Publishing in Materials. 2026. P. 463–495. DOI:10.1016/B978-0-443-26625-6.00016-4.

4. Wu W, Wang J, Li G. 3D/4D printing of stimuli-responsive polymers in biomedical engineering: Materials, stimulations, and applications // Materials Science and Engineering: R: Reports. 2025. V. 166. P. 101071. DOI: 10.1016/j.mser.2025.101071.

5. Беззапонная О.В., Глухих П.А., Елфимова М.В., Макаркин С.В. Диагностика формирования вторичных очагов пожара при исследовании полимерных материалов методом синхронного термического анализа // Техносферная безопасность. 2025. №1(46). С. 67–77. EDN: RBFCLP.

6. Андреева Е.Д., Принцева М.Ю., Кондратьев С.А., Чешко И.Д. Применение термического анализа при исследовании и экспертизе пожаров: методические рекомендации. М.: ВНИИПО, 2013. 60 с. EDN: FSBVKH.

7. Lyon R.E. Physical Chemistry of Polymer Burning // Polymer Degradation and Stability. 2025. V. 234. P.111244. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2025.111244.

8. Бревнов П.Н., Новокшонова Л.А., Крашенинников В.Г. и др. Влияние химической природы и структурных особенностей наноразмерных наполнителей на механизм пиролиза полиэтилена // Химическая физика. 2019. Т. 38, №9. C. 54–59. DOI: 10.1134/S0207401X19090024.

9. Kandola B.K., Roberts L., Ebdon J., Erskine E. Identification of volatiles during thermal degradation of epoxy resins for detection of incipient fi re conditions in composites // Polymer Degradation and Stability. 2025. V. 233, P. 111184. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2025.111184.

10. Крыжановский В.К. Инженерный выбор и идентификация пластмасс. СПб.: Научные основы и технологии. 2009. 204 с. ISBN: 978-5-91703-012-8.

11. Пахаренко В.А., Пахаренко В.В. Яковлева Р.А. Пластмассы в строительстве. СПб: Научные основы и технологии. 2010. 350 с. ISBN: 978-5-91703-019-7.

12. Михайлин Ю.А. Тепло-, термо и огнестойкость полимерных материалов. СПб.: Научные основы и технологии. 2011. 416 с. ISBN: 978-5-91703-021-0.

13. Инфракрасная спектроскопия полимеров / Под ред. И. Деханта. М.: Химия, 1976. 472 с.

14. Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных. Пер. с англ. Б.Н. Тарасевича. М.: Мир. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2006. 438 с. ISBN: 5-94774-572-0.

15. Ляшенко С.М., Аносова Е.Б. Пожарная и токсическая опасность современных синтетических материалов. М.: Академия гражданской защиты МЧС России. 2019. 193 с. EDN: DPMYEN.


Review

For citations:


Klaptyuk I.V., Printseva M.Y., Belshina Yu.N., Eliseev Yu.N. Influence of thermal exposure on physical and chemical characteristics of thermoplastics. Plasticheskie massy. 2026;1(3):9-12. (In Russ.) https://doi.org/10.35164/0554-2901-2026-03-9-12

Views: 9

JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0554-2901 (Print)