Коллектив авторов - Международная молодежная научная школа «Школа научно-технического творчества и концептуального проектирования»

[27] S.P. Pappas, UV Curing Science and Technology, Technology Marketing Corp., Norwalk, CT, 1978.

[28] J.P. Fouassier, Photoinitiation, Photopolymerization and Photocuring, Hanser, Munich, 1995.

[29] K. Dietliker, Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks & Paints Vol. III, SITATechnology Ltd, London, 1991.

[30] R.S. Davidson, Exploring the Science, Technology and Applications of UV and EB Curing, SITA Technology Ltd., London, 1999.

[31] M.K. Mishra, & Y. Yagci, Handbook of radical vinyl polymerization, Marcel Dekker, New York, 1998, Chapter 7, p. 233.

Применение полиэтилентерефталата (ПЭТ) для производства материалов широкого профиля использования требует универсальных способов его стабилизации, что не достигается в настоящее время существующими органическими и минеральными модификаторами [Брукс Д., Джайлз Дж. Производство упаковки из ПЭТ: Пер. с англ. Под ред. О.Ю. Сабсая. СПб.: 2006. 368 с.]. Поли- и перфторированные соединения для этих целей представляют несомненный интерес, поскольку позволяют добиваться существенного улучшения ряда свойств (термо-, свето-, износостойкость, гидролитическая устойчивость) гетероцепных полимеров уже при малом их содержании (10 -3÷ 5 % масс. [Кудашев С.В. Влияние полифторированных модификаторов на структуру и свойства гетероцепных полимеров: Автореф. канд. дис. Волгоград, 2011. 24 с.].

Цель работы – оценка подвижности макромолекулярных цепей ПЭТ-гранулята, модифицированного фторсодержащими уретанами (ФУ), методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК, калориметр Netzsch DSC 204 F1 Phoenix, Германия).

Так подвижность структурных единиц макромолекулярной цепи ПЭТ оценивается коэффициентами температурных переходов [1, 2]:

1) α-переход – связан с уменьшением подвижности структурных единиц макромолекул вследствие начала кристаллизации;

2) β-переход – характеризует усиление вращательного движения метиленовых групп гликольного остатка и ароматического ядра;

3) γ-переход – описывает прекращение вращательного движения метиленовых групп гош – и транс -конформаций в аморфной фазе полиэфира; этот низкотемпературный переход влияет на барьерные свойства и газопроницаемость полимера.

ДСК-анализ модифицированного ПЭТ указывает на возрастание температуры α-перехода на 24 0С для ПЭТ-образца, содержащего 2 % ФУ , что указывает на ассоциацию ~C=O (ПЭТ) ∙∙∙ H-N~ (ФУ), а также на межмолекулярные взаимодействия между атомами фтора перфторуглеродной цепи модификатора и метиленовыми группами гликольного остатка, приводящие к стабилизации надмолекулярной полиэфирной структуры. Уменьшение значения γ-перехода фактически на 11 0С свидетельствует о том, что ФУ могут являться центрами нуклеации (зародышеобразования) и агентами разветвления макромолекулярной цепи.

Важно, что введение 2 % ФУ в ПЭТ приводит к уширению интервала температуры стеклования и ее сдвигу в сторону более низких температур, что рядом авторов связывается с некоторым повышением молекулярной массы полиэфира за счет его модификации по концевым группам. Однако столь же выраженного эффекта в случае температуры плавления модифицированного полимера не наблюдается.

Таким образом, совокупность полученных результатов свидетельствует о формировании «вторичных» надмолекулярных структур в поверхностных областях модифицированного полиэфира, существенно отличающихся по длине складок макромолекулярных цепей в кристаллитах по сравнению с исходным ПЭТ.

На сегодняшний день разработка композиционных материалов на основе термопластичных связующих является актуальной задачей. Такие материалы имеют ряд преимуществ по сравнению с композитами, имеющими термореактивную матрицу: высокие ударопрочность, трещиностойкость, низкое водопоглощение и др. Однако они имеют более низкую адгезию к наполнителю и требуют более высоких температур и давления формования. Полипропилен (ПП) и его сополимеры среди большого ряда термопластов особенно интересны благодаря достаточно высоким эксплуатационным свойствам и невысокой стоимости.

Целью данной работы являлось получение ряда наполненных ПКМ на основе полипропиленов с повышенными эксплуатационными свойствами, оптимизация их составов и разработка технологических режимов их получения.

В качестве объектов исследования был выбран широкий ряд промышленных полипропиленов и сополимеров ПП: гомополимеры (марки: PP1500J, РР1525J); статистический сополимер пропилена и этилена (марка PP4345S); блок-сополимеры пропилена и этилена (марки: PP8300N, PP9240М, PP9240К, PP8300G).

В качестве наполнителя использовали древесную муку (ГОСТ 1636187) марок 180 и 560, изготавливаемую из древесины хвойных, лиственных пород и их смеси.

В качестве совмещающего агента использовали водный раствор натриевой соли полиаминополифосфоновой кислоты (ПАФ-13А) производства ОАО «Химпром» (ТУ 2439-360-05763441-2001).

Разработка способа совмещения включала в себя следующие этапы:

– выбор методики введения совмещающего агента (функционального полимера) обработкой гранул полипропилена или древесной муки;

– выбор температурно-временного режима сушки обработанного компонента;

– выбор температурно-временного режима смешения компонентов в миксере.

Гомогенизацию компонентов проводили в смесителе Plastograph ®EC plus с номинальным объемом камеры 120 см 3при 190 ºС с частотой вращения 50 об/мин в течение 15 мин.

Изменение вязкости расплава (показатель текучести расплава, ПТР) при 2.16 г/230 ºС) определяли на пластометре CEAST 7027.

Температуру размягчения по Вика в жидкой среде определяли на приборе BASIC VICAT/HDT-Tester (Coesfeld GmbH & Co.KG) в соответствии с ГОСТ 15088-83. Ударную вязкость образцов определяли на маятниковом копре CEAST 9050 (IMPACTOR II) в соответствии с ГОСТ 19109-84.

Из полученных результатов следует, что композиты на основе гомополимеров (РР1525J и РР1500J) и статистического сополимера (РР4345S) имеют не высокие значения ударной вязкости при комнатной температуре. Выявленный характер изменения ударной вязкости образцов при пониженных температурах позволил сделать вывод, что наименьшей морозостойкостью в этой группе обладают композиты на основе гомополимера РР1525J, наибольшей – сополимера РР4345S. Вторую группу образуют композиты на основе блок-сополимеров (PP9240К, PP9240М, PP8300G и PP8300N) с высокими значениями ударной вязкости.