A study of the thermal stability of hexaaziridinylcyclotriphosphazene, N₃P₃(NC₂H₄)₆

Abstract

Thermal behaviour of N₃P₃Az₆ up to 300 °C was studied by means of TG, DTG and DTA methods. It was found that, when heated in small amounts, N₃P₃Az₆ does not undergo decomposition even up to 300 °C. It rather melts at about 150 °C and then polymerizes at higher temperatures with the formation of an insoluble glassy substance. The proposed polymerization mechanism assumes the opening of aziridine rings and combination of the N₃P₃Az₆ units into a three-dimensional structure. The heating of larger amounts of N₃P₃Az₆ leads to its decomposition, due to the considerable amount of heat evolved during the polymerization.

Zusammenfassung

Mittels TG, DTG and DTA wurde das thermische Verhalten von N₃P₃Az₆ bis 300 °C untersucht. In geringen Mengen erhitzt erleidet N₃P₃Az₆ bis 300 °C keine Zersetzung. Es schmilzt bei etwa 150 °C und polymerisiert bei höheren Temperaturen zu einer unlöslichen glasigen Substanz. Dem angenommenen Mechanismus nach werden die Aziridinringe geöffnet, die N₃P₃Az₆-Einheiten schließen sich unter Bildung einer dreidimensionalen Struktur zusammen. Beim Erhitzen von größeren Mengen an N₃P₃Az₆ wird die Verbindung wegen der bei der Polymerisation entstehenden beträchtlichen Wärme zersetzt.

Резюме

Методами ТГ, ДТГ и ДТА и зучено термическое поведение гексаазир идинилциклотрифосф азена (N₃P₃Az₆) до температуры 300°. П ри нагревании малых количеств этого веще ства оно не подвергается р азложению даже до 300°. П ри температуре около 150° с оединение плавится, а затем при б олее высоких темпера турах полимеризуется с обр азованием стеклообр азного вещества. Предложенн ый механизм полимери зации предполагает раскры тие азиридиновых колец и связывание (N₃P₃Az₆) звеньев до трехра змерной структуры. Нагревани е болыцих количеств (N₃P₃Az₆) приводит к его раз ложениъ, что вызвано значител ьным количеством тепла, вы деляющегося в процес се полимеризации.