СВОЙСТВА ДИНАМИЧЕСКИХ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИПРОПИЛЕНА И БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА

  • Najaf T. Kakhramanov Институт полимерных материалов национальной академии наук Азербайджана
  • Ulviya M. Mammadli Институт полимерных материалов национальной академии наук Азербайджана
  • Nushaba B. Arzumanova Институт полимерных материалов национальной академии наук Азербайджана
  • Zulfira N. Huseynova Институт полимерных материалов национальной академии наук Азербайджана
  • Esmira V. Dadasheva Сумгаитский государственный университет
  • Bakhtiyar A. Mammadov Институт полимерных материалов национальной академии наук Азербайджана
Ключевые слова: полипропилен, бутадиен-нитрильный каучук, агент вулканизации, дикумил пероксид, сера, термо-деформационные характеристики

Аннотация

Приводятся результаты исследования влияния концентрации различных марок бутадиен-нитрильного каучука, типа и содержания сшивающего агента на физико-механические и термодеформационные свойства полимерных композиций на основе полипропилена. Смешение компонентов смеси осуществляли на горячих вальцах в режиме расплава при температуре 170 °С. Предварительное исследование влияния концентрации каучука на свойства композиций на основе полипропилена показало, что введение эластомерного компонента приводит к закономерному снижению прочности и относительного удлинения композиций. Результаты исследования термодеформационных свойств полимерных композиций показали, что при концентрации каучука 30 % масс. и выше на термомехаических кривых заметно выделяется область высокоэластического состояния, характерного для резин. Принимая во внимание, что резиновые материалы получаются в процессе их вулканизации, представлялось интересным для получения сопоставимых результатов провести сшивку материалов двумя типами вулканизующих агентов - пероксидом дикумила и серы. Концентрацию пероксида дикумила варьировали в пределах 0,5 – 2,0% масс. Установлено, что использование пероксида дикумила в количестве 1,0-2,0% масс. сопровождается интенсивным протеканием сшивки с образованием в полимерной композиции необратимой густосетчатой структуры. По результатам оценки показателя текучести расплава вулканизованных композиций было найдено, что при концентрации пероксида дикумила в количестве 0,5% масс. они еще сохраняют способность к течению. При концентрациях пероксида дикумила свыше 0,5% масс. полимерные композиции полностью теряют текучесть расплава. Было установлено, что с увеличением концентрации серы от 3,0 до 10% масс. наблюдается снижение показателя текучести расплава от 2,76 до 0,616 г/10 мин. Было найдено, что процесс сшивки преимущественно протекает по двойным связям СКН, способствующим, тем самым, получению динамически вулканизованных полимерных материалов с уникальным сочетанием структуры и свойств. Подтверждением сказанному были результаты исследования термодеформационных характеристик композиций, согласно которым во всех образцах, подвергнутых серной вулканизации, наблюдается переход из области высокоэластического состояния в вязкотекучее. Результаты исследования позволяют утверждать о том, что динамические термоэластопластывозможно получить только при правильном подборе соотношения используемых компонентов в полимерной композиции.

Литература

Wolfson S.I. Dynamically vulcanized thermoplastic elastomers: Preparation, processing, properties. М.: Nauka. 2004. 173 p. (in Russian).

Prut E.V. Thermoplastic elastomers: innovation and potential. Innovatika Ekspertiza. 2013. V. 10. N 1. P. 68-75 (in Russian).

Prut E.V., Zelenetsky A.N. Chemical modification and mixing of polymers in an extruder-reactor. Usp. Khim. 2001. V. 70. N 1. 2001. V. 70. N 1. P. 72-87 (in Russian). DOI: 10.1070/RC2001v070n01ABEH000624.

Simonov-Emelyanov I.D. Principles of creation and processing of composite materials of dispersed structure. Plast. Massy. 2005. N 1. P. 11-16 (in Russian).

Kravchenko T.P., Ermakov S.N., Kerber M.L., V.A. Kostyagina. Scientific and technical problems of obtaining composite materials on the basis of structural thermoplastics. Plast. Massy. 2010. N 10. P. 32-37 (in Russian). DOI: 10.1177/0307174X1103801007.

Kuleznev V.N. Mixtures of polymers. M.: Khimiya. 1980. 304 p. (in Russian).

Ermakov S.N., Kravchenko T.P. Compatibility of polymers. Thermodynamic and chemical aspects. Plast. Massy. 2012. N 4. P. 32-39 (in Russian).

Kakhramanly Yu.N. Incompatible polymer blends and composites based on them. Baku: Jelm. 2013. 152 p. (in Russian).

Nesterov A.E., Lebedev E.V. Modification of polymers by polymer additives. Usp. Khim. 1989. V. 58. N 8. P. 1384-1403 (in Russian). DOI: 10.1070/RC1989v058n08ABEH003478.

Kakhramanov N.T., Gadzhieva R.Sh., Guliyev A.M. Problems and solutions of technological compatibility of polymer mixtures based on polyamide, polyurethane and ABS-copolymer. Azerb. Khim. Zhurn. 2013. N 4. P. 80-86 (in Russian).

Kakhramanov N.T. IR spectral analysis of the structure of graft copolymers PE with acrylic monomers. Azerb. Khim. Zhurn. 2004. N 2. P. 156-158 (in Russian).

Sirota A.G., Bugorkova V.S. On the effectiveness of polar modifying additives to polyethylene. Plast. Massy. 2010. N 5. P. 6-11 (in Russian). DOI: 10.1177/0307174X1103800701.

Lyamkin D.N., Skroznikov S.V., Zhemerikin A.N. The influence of the crosslinking method on the stability of the chemical mesh of polyethylene insulation of cable products under thermomechanical action. Plast. Massy. 2012. N 2. P. 25-28 (in Russian).

Ulitin N.V., Deberdeev T.R. Some viscoelastic properties of crosslinked network polymers. Theoretical calculation. Plast. Massy. 2012. N 2. P. 34-39 (in Russian).

Kakhramanov N.T., Koseva N.S., Bayramova I.V., Kurbanova R.V. Thermoplastic elastomers based on thermoplastic polyolefins and butyl rubber. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 7. P. 106-113 (in Russian).

Kurbanova R.V., Kakhramanov N.T., Shatirova M.I. Synthesis of organosilicon compounds for the dressing of nanocomposites based on high-density polyethylene and quartz. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 2. P. 65-72 (in Russian).

Nguyen Minh Thuan, Chalaya N.M., Osipchik V.S. The structure and physicomechanical properties of mixtures of polypropylene and metallocene ethylene propylene elastomer. Plast. Massy. 2017. N 9-10. P. 12-16 (in Russian).

Kazakov Yu.M., Volkov A.M., Ryzhikova I.G., Bauman N.A., Wolfson S.I. Binary mixtures of ethylene - α- olefin elastomers to improve the balance of impact and deformation-strength characteristics of polypropylene compositions produced during the process of extrusion. Plast. Massy. 2016. N 9-10. P. 3-6 (in Russian). DOI: 10.1177/0307174X1704401001.

Kazanchan A.E., Osipchik V.S., Chalaya N.M., Kikel V.A. Modification of the properties of chemically cross-linked polyethylene with thermoplastic elastomers. Plast. Massy. 2012. N 1. P. 3-7 (in Russian).

Dementienko O.V., Kuznetsova O.P., Tikhonov A.P., Prut E.V. Effect of dynamic vulcanization on the properties of polymer-elastomeric mixtures containing rubber crumb. Vysokomol. Soed. 2007. V. 49А. N 11. P. 1969-1978 (in Russian). DOI: 10.1134/S0965545X07110090.

Опубликован
2019-07-21
Как цитировать
Kakhramanov, N. T., Mammadli, U. M., Arzumanova, N. B., Huseynova, Z. N., Dadasheva, E. V., & Mammadov, B. A. (2019). СВОЙСТВА ДИНАМИЧЕСКИХ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИПРОПИЛЕНА И БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 62(7), 107-117. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196207.5781
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы