This project was aimed to study the degradation of polystyrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS). SBS is used to modify bitumen, the binder in asphalt. From earlier studies it is known that SBS degrades in bitumen, but the degradation products have not been identified. To be able to determine the long term effects of SBS in the environment, degradation products need to be identified. Polystyrene forms rigid blocks with polybutadiene as a rubbery matrix between the ridgid blocks. When blended in bitumen, the polystyrene blocks are crosslinked to form a three dimensional network. SBS is an elastomer and has the ability to regain its shape after being a subject of mechanical force. According to the pre references the polymers had to be degraded in similar ways as they would in bitumen. Since bitumen is a very complex matrix with high boiling point and viscosity, there would be difficulties separating polymers from the bitumen. We made an assumption that it would be plausible for the degradation products formed in bitumen to form even with no bitumen present. Four different SBS polymers were used. One of the polymers was branched. Another had a high content of 1-2 polybutadiene. The third was a diblock copolymer (SB) with low styrene content compared to the others. The last was a linear SBS. The polymers were degraded in pieces of apparatus used for study ageing characteristics of bitumen as well as they were aged by refluxing in hexane. The degradation products were extracted by Solid Phase Extraction (SPE) and identified by GC-MS. Due to instrumental limits there were not many degradation products identified. The main products detected included saturated hydrocarbons in the range of 16-31 carbon atoms as well as squalene. / I det här projektet studerades nedbrytning av styren-butadien-styren block kopolymerer (SBS). SBS används för att modifiera bitumen vars användningsområde är som bindemedel i asfalt. Tidigare studier har visat att SBS bryts ned i bitumen, men nedbrytningsprodukterna har inte identfierats. För att kunna avgöra vad SBS har för långsiktiga effekter på miljön måste nedbrytnignsprodukterna identifieras. I SBS bildar polystyren styva block medan polybutadien fungerar som flexibla bryggor mellan polystyrenblocken. När SBS blandas med bitumen korslänkas polystyrenblocken så att ett tredimensionellt nätverk bildas. Eftersom SBS är en elastomer har den förmågan att återfå sin ursprungliga form efter att ha blivit utsatt för mekanisk stress. Enligt de givna förutsättningarna för studien skulle polymererna brytas ned på samma sätt som om de skulle ha varit lösta i bitumen. Eftersom bitumen är en komplex matris med hög kokpunkt och viskositet skulle det varit svårt att separera polymererna och deras nedbrytningsprodukter från bitumenet. Vi gjorde ett antagande om att det förmodligen bildas samma nedbrytningsprodukter som om bitumen varit närvarande även om nedbrytningen sker utan bitumen närvarande. Fyra olika SBS polymerer användes. En av polymererna var grenad. En annan hade en stor andel 1,2-polybutadien. Den tredje var en diblock kopolymer (SB) med lågt styren innehåll jämfört med de andra. Den sista polymeren var linjär. Polymererna åldrades i apparatur framtagen för att studera åldring av bitumen. Polymererna åldrades även genom att återloppskokas i hexan. Nedbrytningsprodukterna extraherades via fastfasextraktion (SPE) och identifierades med GC-MS. Genom instrumentella begränsningar kunde bara ett fåtal nedbrytningsprodukter identifieras. Bland de produkter som identifierades fanns alkaner och alkener med mellan 16 och 31 kolatomer, men även skvalen identifierades som nedbrytningsprodukt. Lågmolekylära ämnen kan ha ventilerats bort för att vi inte hade tillgång till apparatur för adsorbtion av flyktiga ämnen för injektion i GC-MS.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-9832 |
| Date | January 2007 |
| Creators | Lindström, Björn |
| Publisher | Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Institutionen för fysik, kemi och biologi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds