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Erschienen in: Polymer Bulletin 3/2024

23.05.2023 | ORIGINAL PAPER

A kinetic analysis of thermal decomposition of ortho-substituted polyaniline derivatives

verfasst von: Anastasia N. Andriianova, Timur T. Sadykov, Akhat G. Mustafin

Erschienen in: Polymer Bulletin | Ausgabe 3/2024

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Abstract

A plethora of studies in conjugated polymer modification is aimed at improving their physicochemical properties for practical application. Functionalization of polyaniline (PANI) by introducing a substituent on the aromatic ring is an effective way to achieve high solubility. In this regard, this study was focused on the investigation of the thermal stability of three PANI derivatives with ortho-substituents of various structures using thermogravimetric analysis at different heating rates (5, 10, 15, and 20 °C min−1) in a nitrogen atmosphere. The results of TGA and DTG showed that the process of thermal degradation of PANI derivatives proceeded according to a complex multistage mechanism. Using the Coats–Redfern integral method and 10 basic models, activation energies and pre-exponential factors were calculated for three stages of polymer thermal degradation. According to the results, with the highest linear regression coefficient, the second-order reaction model (F2) was the most suitable for the initial period of decomposition, while diffusion (D1, D2, D3) and interfacial (S1, S2) models were suitable for high-temperature stages. All models showed a positive ΔH. The highest ΔG values were obtained using diffusion and interfacial models.

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Literatur
10.
Zurück zum Zitat Latypova LR, Andriianova AN, Salikhov SM, Mullagaliev IN, Salikhov RB, Abdrakhmanov IB, Mustafin AG (2020) Synthesis and physicochemical properties of poly [2-(2-chloro-1-methylbut-2-en-1-yl) aniline] obtained with various dopants. Polym Int 69:804. https://doi.org/10.1002/pi.6016CrossRef Latypova LR, Andriianova AN, Salikhov SM, Mullagaliev IN, Salikhov RB, Abdrakhmanov IB, Mustafin AG (2020) Synthesis and physicochemical properties of poly [2-(2-chloro-1-methylbut-2-en-1-yl) aniline] obtained with various dopants. Polym Int 69:804. https://​doi.​org/​10.​1002/​pi.​6016CrossRef
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Zurück zum Zitat Krishna SV, Pugazhenthi G (2011) Properties and thermal degradation kinetics of polystyrene/organoclay nanocomposites synthesized by solvent blending method: effect of processing conditions and organoclay loading. J Appl Polym Sci 120:1322. https://doi.org/10.1002/app.33179CrossRef Krishna SV, Pugazhenthi G (2011) Properties and thermal degradation kinetics of polystyrene/organoclay nanocomposites synthesized by solvent blending method: effect of processing conditions and organoclay loading. J Appl Polym Sci 120:1322. https://​doi.​org/​10.​1002/​app.​33179CrossRef
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Zurück zum Zitat Turmanova SC, Genieva SD, Dimitrova AS, Vlaev LT (2008) Non-isothermal degradation kinetics of filled with rise husk ash polypropene composites. Express Polym Lett 2:133CrossRef Turmanova SC, Genieva SD, Dimitrova AS, Vlaev LT (2008) Non-isothermal degradation kinetics of filled with rise husk ash polypropene composites. Express Polym Lett 2:133CrossRef
Metadaten
Titel
A kinetic analysis of thermal decomposition of ortho-substituted polyaniline derivatives
verfasst von
Anastasia N. Andriianova
Timur T. Sadykov
Akhat G. Mustafin
Publikationsdatum
23.05.2023
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Polymer Bulletin / Ausgabe 3/2024
Print ISSN: 0170-0839
Elektronische ISSN: 1436-2449
DOI
https://doi.org/10.1007/s00289-023-04841-2

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