Interaction of vinyl chloride with poly(vinyl chloride) by inverse gas chromatography: effect of monomer concentration, plasticizer content and temperature

Summary The interaction of vinyl chloride (VC) with poly(vinyl)chloride) (PVC) has been studied by inverse gas chromatography (IGC). The present work focusses on the effect of monomer concentration, temperature and plasticizer content. Values for thermodynamic parameters such as free energy (G_s), excess free energy (G^xs _s), enthalphy (H_s), entropy ( _s) and activity coefficient ( _s) corresponding to sorption of the monomer (VCM) by the polymer, have been calculated using chromatographic data. It was found that retention of VC by PVC is favored at lower monomer concentrations. Increase in temperature resulted in increase ofG_s G^xs _s, and _s values corresponding to a less spontaneous process or a weaker interaction between VC and PVC. An increase in plasticizer content of the polymer resulted in an increase of degree of binding of the monomer. Data support the hypothesis that at significantly low concentrations of residual monomer, low storage temperatures and high concentrations of plasticizer, in the polymer, the probability of migration of VC from a plastics packaging material into a food contacting phase is markedly reduced.

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Wechselwirkung von Vinylchlorid mit Polyvinylchlorid durch Invers-Gaschromatographie: Einfluß der Monomerkonzentration, des Weichmachergehaltes und der Temperatur

Zusammenfassung Die Wechselwirkung von Vinylchlorid mit Polyvinylchlorid wurde mittels Invers-Gaschromatographie (IGC) studiert. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf den Einfluß des Monomergehaltes, der Temperatur und der Menge an Weichmachern. Die Werte für die thermodynamischen Parameter wie freie Energie (AG_s), überschüssige freie Energie (G^xs _s), Enthalpie (H_s), Entropie (S_s) und Aktivierungskoeffizient ( _s) korrespondieren mit der Sorption des Monomers durch das Polymer und wurden unter Verwendung der chromatographischen Daten berechnet. Es wurde gefunden, daß die Retention von Vinylchlorid durch Polyvinylchlorid bei niedriger Monomerkonzentration begünstigt wird. Eine Steigerung der Temperatur bewirkt eine Steigerung derG_s-,G^xs _s- und _s-Werte und einen weniger spontanen Prozeß oder eine schwächere Wechselwirkung zwischen VC und PVC. Eine Steigerung des Weichmachergehaltes des Polymers ergibt eine Steigerung des Bindungsgrades des Monomers. Diese Daten unterstreichen die Hypothese, daß bei signifikant niederen Konzentrationen des Restmonomers, bei tiefen Lagerungstemperaturen und hoher Weichmacherkonzentration im Polymer die Wahrscheinlichkeit der Migration von Vinylchlorid aus einer Kunststoffverpackung in die Lebensmittelkontaktphase merklich herabgesetzt wird.