Wpływ warunków eksploatacji na wyroby z tworzyw poliolefinowych

Płomień powstający podczas spalania jest kopcący, co świadczy o niedoborze tlenu w strefie spalania. Tlen przenika do płomienia z zewnątrz w drodze dyfuzji, jednak w ilości niedostatecznej do pełnego utlenienia produktów pirolizy polimeru. Podczas spalania modyfikowanych poliolefin, oprócz wody i dwutlenku węgla, powstają związki małocząsteczkowe o różnym stopniu utlenienia, jak również wydziela się sadza. W przypadku, gdy środki modyfikujące zawierają heteroatomy, podczas spalania mogą powstać również inne związki nieorganiczne lub organiczne, np. chlorowodór, chlorometan, siarkowodór, dwutlenek siarki, cyjanowodór, tlenki azotu, itd. Dymy tworzące się podczas spalania są na ogół toksyczne.

Testy odporności na podwyższone temperatury
Oksydacja termiczna może być przyspieszana różnymi metodami. Niektóre z nich używane są w analizie termicznej, takimi jak różnicowa analiza termiczna (DTA), różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC), termograwimetria (TG), analiza termicznego zgazowania (TVA), analiza termiczno - mechaniczna (DMA). Są to szybkie metody oceny postępu procesu oksydacji i dlatego są często stosowane w przypadku oceny trwałości wyrobów z tworzyw sztucznych w określonych warunkach eksploatacji. Popularną metodą jest również pomiar ilości tlenu przyłączonego przez tworzywo zarówno w stanie stopionym, jak też w stanie stałym. Innymi często stosowanymi metodami, szczególnie w odniesieniu do poliolefin, są przyspieszone testy temperaturowe prowadzone w stosunkowo wysokich temperaturach w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza.

Kryterium, na podstawie którego ocenia się stopień destrukcji próbki, jest zawartość grup karbonylowych, które można oznaczać metodą spektrofotometrii IR lub pogorszenie charakterystyk mechanicznych takich, jak spadek wydłużenia względnego przy zerwaniu, wytrzymałości przy rozciąganiu, udarności lub kruchości.

W przypadku poliolefin najbardziej popularnym testem przyspieszonym jest oznaczanie czasu indukcji utleniania (OIT - oxidation induction time) metodą DSC (różnicowej kalorymetrii skaningowej). Im mniejsza wartość OIT, tym zmiany w budowie polimeru w wyniku procesów utleniania w wyniku działania temperatury i dostępu tlenu są większe. Objawia się to po dłuższym okresie eksploatacji wyraźnym obniżeniem parametrów fizyko-mechanicznych danego wyrobu.

W badanych elementach kominowych wykonanych z tworzyw poliolefinowych (rury polipropylenowe) stosunkowo szybko zachodziły procesy utleniania w podwyższonej temperaturze, o czym świadczą wartości OIT po testach w podwyższonej temperaturze (120 st. C) w kondensatach skroplin gazów odlotowych.