Changes in the structure of the phenolic antioxidant irganox 1010 in the composition of the zinc-containing polymer composite with cyclic thermal effects

Abstract

The study studied the change in the structure of the phenolic antioxidant Irganox 1010 under the conditions of cyclic thermal exposure as part of two types of samples: inhibited polyethylene film and inhibited polyethylene film containing zinc oxide filler. The thermal cycle involved three stages: the heating stage (stage A), the isothermal stage (stage B), and the cooling stage (stage B). The structure of the experimental samples was studied by Fourier-IR-spectroscopy. When presenting and discussing the results of the research, the relative coefficient Кон , which expressed the proportion of hydroxyl groups in relation to ester groups, which in equal amounts form part of the initial molecule of the antioxidant irganox 1010. The laws governing changes in the coefficient Кон at the stage of isothermal thermal effects (stage B) and at the stage of cooling (stage C) are established; they have the opposite character for two types of film samples. It is shown that the established regularities of changes in the coefficient Кон at the cooling stage are performed for all cycles of thermal testing of film samples carried out during the induction oxidation period. В работе изучено изменение структуры фенольного антиоксиданта ирганокса 1010 в условиях циклического термического воздействия в составе двух типов образцов: ингибированной полиэтиленовой пленки и ингибированной полиэтиленовой пленки, содержащей наполнитель оксид цинка. Цикл термовоздействия включал три стадии: стадию нагрева (стадия А), стадию изотермического воздействия (стадия Б) и стадию охлаждения (стадия В). Исследования структуры экспериментальных образцов проведены методом Фурье-ИК-спектроскопии. При представлении и обсуждении результатов исследований использовали относительный коэффициент Кон, который выражал долю гидроксильных групп по отношению к сложноэфирным группам, которые в равном количестве входят в состав исходной молекулы антиоксиданта ирганокса 1010. Установлены закономерности изменения коэффициента Кон на стадии изотермического термовоздействия (стадия Б) и на стадии охлаждения (стадия В), они имеют противоположный характер для двух типов образцов плёнок. Показано, что установленные закономерности изменения коэффициента Кон на стадии охлаждения выполняются для всех циклов термоиспытаний образцов пленок проведенных в течение индукционного периода окисления.