Thermal analysis of a sodium salt of the maleic acid-acrylic acid copolymer used as a polymeric binder

Samples of sodium salt of the maleic acid-acrylic acid copolymer used as a binding agent in molding sands were investigated. Methods of thermal analysis (DTG, TG, DSC) were applied to assess the thermal stability of the investigated polymer sample by estimation of temperature and thermal effects of transformations occurring during its heating. Examinations were performed at the temperature range -100-1000 degree C. It was found that the total degradation process starts at the temperature about 400 degree C. In addition, the analysis of volatile decomposition products was carried out by means of the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and the thermogravimetric (TG) method coupled "on-line" with the mass spectrometry (MS) method. At the temperature range 300-400 degree C the signals for small molecular masses were found, which indicates that the degradation process and the fragmentation of polymer chains occurred as well as small particles were formed (molecular weight: 15-55), including, first of all, H sub(2)O and CO sub(2). Probably during the degradation radicals are also formed, which is indicated by the MS signals.Original Abstract: Analizie termicznej poddano probki soli sodowej kopolimeru kwas maleinowy-kwas akrylowy stosowanej jako spoiwa w masach odlewniczych. W celu okreslenia stabilnosci termicznej badanej probki polimeru zastosowano metody analizy termicznej (DTG, TG, DSC) i wyznaczono wartosci temperatury i efekty cieplne przemian zachodzacych podczas ogrzewania. Badania prowadzono w zakresie temperatury -100-1000 degree C. Stwierdzono, ze pemy proces degradacji rozpoczyna sie od temperatury ok. 400 degree C. Dodatkowo za pomoca spektroskopii w podczerwieni z transformacja Fouriera (FT-IR) oraz metody termograwimetrycznej (TG) sprzezonej "on-line" ze spektrometria masowa (MS) przeprowadzono analize lotnych produktow rozkladu. W temperaturze z zakresu 300-400 degree C zaobserwowano sygnaly odpowiadajace malym ciezarom czasteczkowym co swiadczy o zachodzeniu procesu degradacji, fragmentaryzacji lancuchow polimerowych i tworzeniu sie maloczasteczkowych zwiazkow (ciezary czasteczkowe 15-55), w tym przede wszystkim H sub(2)O i CO sub(2). Podczas degradacji prawdopodobnie powstaja rowniez rodniki alkilowe, na co wskazuja sygnaly MS.