Pyro‐feldionenmassenspektrometrische Untersuchungen an unvulkanisierten und vulkanisierten Kautschuken mit Kmponenten geringer Konzentration (Comonomere, Beschleuniger, Metalloxide, Antioxidantien)

• Published in: Die Angewandte makromolekulare Chemie 1981-11, Vol.100 (1), p.1-21
• Main Authors: Czybulka, G., Dunker, H., Düssel, H.‐J., Logemann, H., Hummel, D. O.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0003-3146; 1522-9505
• DOI: 10.1002/apmc.1981.051000101

Buna CB 11 (Poly‐cis‐butenylen), Naturkautschuk SMR‐5 und Natsyn 2200 (Poly (2‐methyl‐cis‐butenylen)), Baypren 210 und Baypren 710 (Poly‐2‐chlorbutenylen), Buna Hüls 1502 (Butadien‐Styrol‐Copolymeres) und Perbunan N 2807 (Butadien‐Acrylnitril‐Copolymeres) wurden in unvulkanisiertem und vulkanisiertem Zustand pyro‐feldionenmassenspektrometrisch untersucht. Der thermische Abbau wurde in Abhängigkeit von der maximalen Pyrolystemperatur (773 K bis 1173 K) studiert. Aus der Zusammensetzung der primären Kettenbruchstücke wurden Abbaumechanismen hergeleitet und Copolymerenanteile identifiziert. Es wurden Beschleuniger verschiedener chemischer Struktur (Guanidine, Thioharnstoffe, Thiurame, Dithiocarbamate, Thiazole und Sulfenamide) im Hochtemperatureinlaßteil eines Massenspektrometers mit kombinierter Elektronenstoß‐/Feldionisationsquelle bei 563 K und 873 K pyrolysiert. Eingehend diskutiert wird das Abbauverhalten von zwei Beschleuingern (Tetraethylthiuramdisulfid und Benzothiazyl‐2‐cyclohexylsulfenamid). Hierfür wurden Abbauschemata aufegestellt. „Standard‐Vulkanisate”︁ aus Kautschukbasis, Ruß Corax A (N 555), Schwefel und Benzothiazyl‐2‐cyclohexylsulfenamid (Vulkacit CZ), jeweils im Massenverhältnis 100:40:2:0,6, zeigten in ihrem Hochvakuum‐Pyrolysat (MS) typische Fragmente des Vulkanisationsbeschleunigers sowie Reaktionsprodukte des Schwefels mit dem Kautschuk. Rubbers as well as their vulcanizates on the basis of poly(cis‐butenylene) (BR, “Buna CB 11”), poly(2‐methyl‐cis‐butenylene) (natural rubber “SMR‐5”, NR; synthetic natural, “Natsyn 2200”, IR), poly(2‐chlorobutenylene) (CR, “Baypren 210; Baypren 710”), poly(butadiene‐co‐styrene) (SBR, “Buna Hüls 1502”) and poly(butadiene‐co‐acrylonitrile) (NBR, “Perbunan N 2807”) were investigated with pyrolysis field ion mass spectrometry (Py‐FIMS). The thermal decomposition was studied as a function of pyrolysis temperature (773 K to 1173 K). Possible fragmentation mechanisms were developed from the composition of the primary chain fragments and parts of copolymers were identified. Vulcanization accelerators of different chemical nature (guanidines, thioureas, thiurames, dithiocarbamates, thiazols, and sulfenamides) were pyrolyzed at 563 K and 873 K within the vacuum of the high temperature inlet system of a mass spectrometer equipped with a combined electron impact/field ionization ion source. The decomposition behaviour of two accelerators (tetraethylthiuramdisulfide and benzothiazyl‐2‐cyclohexylsulfenamide) was disc