Влияние термического воздействия на физико-химические характеристики термопластов

В работе был изучен процесс термической деструкции ряда термопластичных полимерных материалов на основе полиамида, полистирола и акрилонитрилбутадиенстирола для определения температурных диапазонов информативности, в рамках которых по физико-химическим характеристикам возможно определение температуры их нагрева после внешнего теплового воздействия. В ходе исследования с применением синхронного термического анализа были определены основные термоаналитические характеристики рассмотренных материалов, а методом инфракрасной спектроскопии выявлены характеристические полосы, позволяющие судить об изменении молекулярного состава в зависимости от температуры нагрева. Проведена корреляция между термогравиметрическими показателями, тепловыми эффектами и изменением химического состава твердого остатка полимерного материала в процессе термической деструкции. Показано, что для всех рассмотренных материалов температурный диапазон информативности находится в диапазоне от 300°С до 550°С. Полученные результаты могут также применяться в целях диагностики неизвестных полимерных материалов, исходных и подвергнутых термической деструкции, и для оценки их пожарной опасности

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.