Vol. 80 No. 6 (2021)
METHODS

Glass Transition Parameters of Natural and «Titanium» Polyisoprene Rubbers by Differential Scanning Calorimetry Data

Requires Subscription or Fee PDF (Русский) (RUB 300)
  • N. Makhiyanov,
  • M.N. Khasanov
N. Makhiyanov
Public Joint-Stock Company (PJSC) «Nizhnekamskneftekhim»
Bio
M.N. Khasanov
Public Joint-Stock Company (PJSC) «Nizhnekamskneftekhim»
Bio
DOI: https://doi.org/10.47664/0022-9466-2021-80-6-304-309

Published 2022-03-15

Keywords

  • differential scanning calorimetry,
  • cis-polyisoprene,
  • natural rubber,
  • synthetic polyisoprene rubber,
  • glass transition,
  • glass transition temperature,
  • glass transition temperature width,
  • heat capacity jump during glass transition
    • ...More
    Less

How to Cite

[1]
Makhiyanov Н. and Khasanov М. 2022. Glass Transition Parameters of Natural and «Titanium» Polyisoprene Rubbers by Differential Scanning Calorimetry Data. Kauchuk i Rezina. 80, 6 (Mar. 2022), 304–309. DOI:https://doi.org/10.47664/0022-9466-2021-80-6-304-309.

Abstract

Natural rubbers of various brands and synthetic polyisoprene rubbers obtained using a titanium-containing catalytic system were studied by differential scanning calorimetry (DSC) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (700 MHz). Determined from the DSC thermograms and considered not only the transition temperature Tg, but also such glass transition parameters as the temperature width of the transition ΔТg and the jump in the heat capacity ΔСp. According to the measurement results, the values of the relaxation time and the «effective» activation energy were calculated, the values of which turned out to be close to the literature data obtained by other methods. It is shown that the level of stability of glass transition parameters of «titanium» synthetic rubbers are better than that of natural rubbers.

Requires Subscription or Fee PDF (Русский) (RUB 300)

References

  1. Махиянов Н., Хасанов М.Н. Параметры стеклования в изопреновых каучуках по данным дифференциальной сканирующей калориметрии // Высокомолек. соед. Сер. А. 2021. Т. 63. № 3. С. 175.
  2. Махиянов Н. Определение конфигурационно-изомерного состава синтетических изопреновых каучуков с помощью спектроскопии ЯМР // Высокомолек. соед. Сер. А. 2017. Т. 59. № 2. С. 191.
  3. Ray G.J., Szabo C.M. Quantitative NMR for solutions // eMagRes. 2013. V.2. N 2. P.193.
  4. Бартенев Г.М. Составляющие энергии активации α-процесса релаксации линейных полимеров // Высокомолек. соед. Сер. А. 1998. Т. 40. № 4. С. 583.
  5. Махиянов Н., Темникова Е.В., Хасанов М.Н. Прецизионность определения температуры стеклования диеновых каучуков методом ДСК // Каучук и резина. 2017. Т. 76. № 6. С. 378.
  6. Bukhina M.F., Kurlyand S.K. Low-temperature behavior of elastomers. Leiden-Boston: VSP (Brill), 2007. – 187 p.
  7. Махиянов Н., Темникова Е.В., Хасанов М.Н. Определение температуры стеклования диеновых каучуков методом ДСК: влияние калибровки // Каучук и резина. 2018. Т. 77. № 6. С. 390.
  8. Burfield D.R., Lim K.-L. Differential scanning calorimetry analysis of natural rubber and related polyisoprenes. Measurement
  9. of the glass transition temperature // Macromolecules. 1983. V. 16. N 7. P. 1170.
  10. Sirkar A.K., Galaska M.L., Rodrigues S., Chartoff R.P. Glass transition of elastomers using thermal analysis techniques // Rubb. Chem. Technol. 1999. V. 72. N 3. P. 513.
  11. Хачатуров А.С., Иванова В.П. Современные возможности спектроскопии ЯМР в изучении структуры эластомеров // Журн. ВХО им. Д.И. Менделеева. 1991. Т. 36. № 2. С. 230.
  12. Бартенев Г.М. О зависимости между температурой стеклования силикатных стекол и скоростью охлаждения или нагревания // Докл. АН СССР. 1951. Т. 76. № 2. С. 227.
  13. Волькенштейн М.В., Птицын О.Б. Релаксационная теория стеклования. I. Решение основного уравнения
  14. и его исследование // Журн. техн. физ. 1956. Т. 26. № 10. С. 2204.
  15. Янчевский Л.К., Шут Н.И., Лазаренко М.В., Левандовский В.В. Определение параметров релаксационного перехода по данным теплофизических измерений // Высокомолек соед. Сер. А. 1990. Т. 32. № 2. С. 307.
  16. Prud’homme J., Goursot P., Laramée A. Phénomènes cinétìques associés à la transition vitreuse du polyisoprène de structure 1,4 prépondérante // Makromol. Chem. 1977. Bd. 178. N 5. P. 1561.
  17. Prud’homme J., Goursot P., Laramée A. Kinetic effects associated with the glass transition of polyisoprene // Rubb. Chem. Technol. 1977. V. 50. N 5. P. 922.
  18. Берштейн В.А., Егоров В.М., Емельянов Ю.А. Взаимосвязь основных релаксационных переходов в полимерах.
  19. Величина сегмента, характер и степень кооперативности молекулярного движения вблизи температуры
  20. стеклования // Высокомолек. соед. Сер. А. 1985. Т. 27. № 11. С. 2451.
  21. Mora E., Brás A.R., Pyckhout-Hintzen W., Diogo H.P., Ramos J.M. The segmental and chain relaxation modes in high-cis-polyisoprene as studied by thermally stimulated currents // J. Chem. Phys. 2015. V. 142. N 4. P. 1–8.
  22. O’Reilly J.M. Conformational specific heat of polymers // J. Appl. Phys. 1977. V. 48. N 10. P. 4043.
  23. Fetters L.J., Lohsey D.J., Colby R.H. Chain dimensions and entanglement spacings / In: Physical properties of polymers handbook. New York: Springer, 2007. P. 447.
  24. Большой справочник резинщика. Ч.1: Каучуки и ингредиенты / Под ред. С.В. Резниченко, Ю.Л. Морозова. М.: ООО «Техинформ» МАИ, 2012. – 744 с.