Резинопласты на основе полиэтилена и резиновой крошки

Свойства и получение резинопластов. Механические свойства резинопластов. Свойства и структура термопластов, наполненных жесткими дисперсными наполнителями. Применение в качестве гидроизоляционных, кровельных материалов. Введение в полимер наполнителя.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 15.05.2015
Размер файла 31,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

На тему: «Резинопласты на основе полиэтилена и резиновой крошки»

Подготовил:

Шилов Александр Николаевич

ИвГУ, 2015

Содержание

Свойства и получение резинопластов

Механические свойства резинопластов

Свойства и структура термопластов, наполненных жесткими дисперсными наполнителями

Список литературы

Свойства и получение резинопластов

Вышедшие из эксплуатации изношенные резинотехнические изделия являются источником длительного загрязнения окружающей среды, поскольку они не подвергаются биологическому разложению. Одним из рациональных способов их утилизации является измельчение [1,2]. Полученный порошок резины используют в составе различных материалов, в частности, его применяют как наполнитель для термопластов[2;3]. Дисперсно-наполненые композиты на основе термопластов и частиц резины получили название резинопластов. Свойства этих материалов определяются видом термопластичной матрицы дисперстностью используемой резиновой крошки, типом резины, из которой получена резиновая крошка, а также условия получения материала[4,5].

Серьезное отличие композитов полимер - резиновая крошка и полимер - минеральный наполнитель состоит в том, что жесткость наполнителя в резинопласте в ? 100 раз ниже жесткости матрицы. Эластичный наполнитель деформируется вместе с матричным полимером, и поведение частиц резины влияет на механизм разрушения материала. Перечисленные обстоятельства дают основания выделить ризинопласт в отдельный класс наполненных композиционных материалов[44].

Резинопласты нашли широкое применение в качестве гидроизоляционных, кровельных материалов, из них получают мягкий шифер, черепицу [6], соответственно к этим материалам предъявляются высокие требования по огнестойкости и горючести. Традиционный подход к решению этой проблемы, поскольку введение дисперсных антипиренов способствуют ухудшению механических характеристик высоконаполненных композитов[7]

Резинопласты активно используются в мировой практике в качестве сырья, альтернативного вулканизируемым резинам, из которых традиционно изготавливают резинотехнические изделия. Преимущества резинопластов перед обычными резинами состоят в следующем:

· переработка резинопластов в изделия не требует стадии вулканизации, что значительно упрощает и сокращает технологический процесс получения резинотехнических изделий;

· переработку резинопластов можно осуществлять на современном высокопроизводительном оборудовании для пластмасс, что значительно снижает стоимость изготовления изделий из резинопластов и увеличивает производительность;

· образующиеся при переработке резинопластов отходы и бракованные изделия можно снова перерабатывать без потери качества и заданных характеристик конечных изделий в отличие от традиционного производства резинотехнических изделий, при котором отходы резины и брак выбрасываются в связи с невозможностью их повторной переработки после процесса вулканизации;

· в сравнении с традиционными резинами резинопластов обладают повышенными озоностойкостью, масло- и бензостойкостью, устойчивостью к высоким температурам и более низкой удельной массой, что уменьшает вес изделия и повышает сроки эксплуатации[8].

По своему составу резинопласты аналогичны термоэластопластам, представляющим собой частицы сшитого каучука, распределенные в термопластичной матрице. Однако стурктура и свойства этих материалов отличаются. Наиболее очевидное отличие состоит в размере частиц наполнителя, который имеет порядок 1мкм в термоэластопластах[43] и несколько сотен микрометров в резинопластах. По механическим характеристикам (модулю упругости и прочности) термоэластопласты приближаются к каучукам, а свойства резинопластов сравнимы с характеристиками гораздо более жесткого матричного полимера. Механические характеристики резинопластов зависят от типа используемой полимерной матрицы, содержания дисперсного эластичного наполнителя, его размера и формы, величины адгезионного взаимодействия на границе раздела матрица-наполнитель.

Необычное сочетание свойств резинопластов обусловлено наличием специфической двухфазной структуры (микрогелевые частицы сшитого каучука диспергированы в термопласте), в которой взаимодействие между фазами осуществляется за счет физических связей с образованием развитого граничного слоя переменного состава [9].

Размеры и строение граничного слоя определяют технологические и физико-механические свойства резинопластов и воспроизводимость свойств при повторной переработке [9].

Известно, что в смесях полимеров для взаимодействия фаз на межфазной границе возможно использование различных технологических добавок [10]. Среди таких добавок особый интерес представляют имидосодержащие соединения, например бис-малеинимиды, обладающие высокой реакционной способностью при повышенных температурах, что спо- собствует формированию густосшитой сетчатой структуры в системе вулканизующей группы, а также увеличению адгезионного взаимодействия между компонентами за счет наличия как непредельной связи, так и активных функциональных групп[11].

Для прогнозирования возможности получения ризинопластов в промышленных масштабах, необходимо комплексное изучение их реологических свойств.

Реологические свойства отражают особенности течения и деформации полимеров, характеризуемых структурной вязкостью среды [40].

Оценка перерабатываемости полимерного материала (его технологичность) включает комплекс показателей его реологических свойств, основным из которых является показатель текучести расплава [41].

Вязкость расплавов и температура текучести сильно зависят от концентрации наполнителя и формы его частиц. При этом если в расплаве формируется структура, образованная частицами наполнителя, то реологические свойства определяются в значительной мере такой структурой. Реологические свойства полимерной среды также играют первостепенную роль и по-разному сказываются на реологическом поведении наполненных систем[45].

Механические свойства резинопластов

Механические свойства дисперсных систем, каковыми являются смеси термопластов с резиновой крошкой, определяются следующими основными факторами:

· объемной долей дисперсной фазы;

· размером и формой частиц дисперсной фазы;

· прочностью связи на межфазной границе раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды;

· механическими свойствами фаз.

Содержание дисперсной фазы в смеси полимеров может составлять от 5 до 40 об. %. При изменении соотношения компонентов в смеси происходит обращение фаз, т.е. переход дисперсной фазы в непрерывную. Обращение фаз может наблюдаться как при равных соотношениях компонентов, так и при преобладании одного из них. При этом полимер, содержание которого в смеси меньше, так же способен образовывать непрерывную фазу. Возможность обращения фаз зависит от вязкоупругости компонентов, условий смешения, в первую очередь его интенсивности, температуры. Обращение фаз имеет большое значение для формирования свойств смесей полимеров[50].

Резиновая крошка при некотором содержании так же может образовывать непрерывную фазу за счет различных физических эффектов.

Согласно [42] в полиолефины (ПЭ или ПП) можно ввести до 95 об. % резиновой крошки, при этом полимер может сохранять полимерную фазу. Можно предположить, что при образовании двух непрерывных фаз (полиолефина и резиновой крошки) возможно образование сетчатой структуры.

При теоретическом анализе влияния жестких частиц на деформацию в случае наполненного каучука Нильсен предложил модель композита, в которой частицы кубической формы уложены в узлах регулярной кубической решетки [12]. Он рассмотрел два крайних случая: наполнитель отслаивается или не отслаивается от полимерной матрицы. На основе модельных представлений и теоретических расчетов был сделан вывод, что деформация при разрыве композитов будет монотонно уменьшаться при увеличении объемной доли наполнителя, причем снижение деформационных характеристик должно проявляться в большей мере при сохранении целостности границы частица-матрица. Удовлетворительное соответствие между расчетными и экспериментальными данными наблюдалось для композиционных материалов на базе хрупких матриц или резин с жесткими частицами [12,13]. Напротив, в композитах на основе пластичных полимеров, деформирующихся с образованием шейки, согласие с экспериментом было лишь при небольших степенях наполнения [14]. Несоответствие теоретического расчета с экспериментальными результатами обусловлено переходом этих композитов к хрупкому разрушению -- „охрупчиванию“. Переход от пластичного деформирования к хрупкому разрыву происходит при концентрации наполнителя не более 15 об.% и проявляется в резком, примерно на два порядка, уменьшении удлинения при разрыве материала.

Охрупчивание композитов -- негативный фактор, сужающий область их применения. Причина охрупчивания композитов на основе пластичных полимеров заключается в локализации пластического течения в области формирующейся шейки [14-18]. При определенной степени наполнения композит начинает разрушаться при ее образовании. Относительное удлинение материала при таком разрыве крайне невелико. Следует заметить, что в процессе формирования шейки деформация материала является крайне неоднородной. В области формирующейся шейки она может достигать сотен процентов, а в остальной части образца -- составлять лишь несколько процентов. При достижении разрывного удлинения в образующейся шейке композит разрушается. Поскольку большая часть образца остается пластически недеформированной, макроскопическое поведение материала является хрупким. Чтобы подчеркнуть пластическое поведение в области разрыва, такое разрушение называют квазихрупким [19].

Потеря деформационных свойств полимерных композитов может быть вызвана и крупными частицами наполнителя, вблизи которых появляются так называемые „ромбовидные поры“, являющиеся по сути растущими микротрещинами [20]. Ромбовидная пора формируется из овальной, если удлинение последней достигает критического раскрытия трещины в ненаполненном полимере. Створки ромбовидной поры имеют форму клина. По мере растяжения она растет в трех направлениях: параллельно, перпендикулярно оси растяжения образца и по его толщине, приводя к преждевременному разрушению композита.

Особенно опасны ромбовидные поры, зарождающиеся в области шейки наполненного полимера [20,21]. В этом случае он разрушается при ее формировании. Величина критического размера частиц Dc , инициирующих появление ромбовидных пор в шейке, определяется степенью вытяжки полимера в шейке л и критическим раскрытием трещины дc:

Dc =дc/(л ? 1) (1)

резинопласт наполнитель термопласт дисперсный

Введение в полимер наполнителя с размером частиц больше Dc неизбежно приведет к образованию ромбовидных пор в шейке материала. Если размер частиц меньше критического, образуются только овальные поры [20;21].

Способность частиц растягиваться вместе с матричным полимером может оказать влияние не только на условие появления опасных дефектов, но и на характер деформационного поведения и разрушения композиционного материала в целом[22].

Критический размер частиц, при котором в материале на основе ПЭНП марки 16803-070 в области шейки могут появляться ромбовидные поры, равен 0.42mm [20].

В работе [22] рассмотрены особенности разрушения композитов на основе полиэтилена и резиновой крошки на основе СКЭПТ и СКИ

В работе [23] было показано, что резиновая крошка на основе СКЭПТ характеризуются хорошей адгезией к ПЭ и способны деформироваться вместе с матричным полимером. Частицы на основе СКИ, наоборот, имеют низкую адгезию к ПЭ и отслаиваются от него в ходе растяжения [24].

Уменьшение поверхностного натяжения матричного полимера и увеличение адгезии как к резиновой крошке, так и к другим компонентам композиции, позволяет существенно, не меняя строения фаз, получать материалы, которые обладают хорошими деформационно-прочностными свойствами [38].

При введении небольших количеств (до 8%) резиновой крошки на основе СКЭПТ в ПЭ характер растяжения композита не изменяется. Он, как и исходный полимер деформируется с образованием шейки и разрушается на стадии ориентационного упрочнения. Наполнение полимера резиновой крошкой на основе на основе СКИ приводит к иному результату. Материал с 2%-ми этого наполнителя разрушается на начальной стадии распространения шейки вдоль образца, т.е. введение в ПЭНП частиц резины с низкой адгезией к матричному полимеру инициирует пластично-хрупкий переход. Таким образом поведение композитов с небольшой концентрацией наполнителя, частицы которого имеют схожие размеры, но разный уровень адгезионного взаимодействия с матричным полимером, принципиально различно[22]. Если резиновая крошка имеет высокую адгезию в полимеру, то композит сохраняет пластичность, если нет, то разрушается квазихрупко.

Как частицы с хорошей адгезией к матрице (СКЭПТ), так и с плохой (СКИ), инициируют сначала появление овальных, а затем ромбовидных пор. Разрушение обоих композитов связано с ростом ромбовидных дефектов. Тем не менее, их свойства различны. Это связано с тем, что ромбовидные дефекты образуются на разных этапах деформирования материалов: в ПЭНП-СКЭПТ на стадии однородного растяжения, после распространения шейки вдоль образца, а в ПЭНП-СКИ - при формировании шейки. В последнем случае большая часть остается упруго деформированной, а образование и рост ромбовидных дефектов локализован в узкой переходной зоне. Из-за ее малой длины макроскопическая деформация композита при разрушении оказывается небольшой, а он ведет себя как хрупкий материал. Это обстоятельство является причиной качественно различного поведения систем и соответственно более высоких деформационных свойств ПЭНП-СКЭПТ по сравнению с ПЭНП-СКИ. Т.о. адгезионная прочность между матричным полимером и резиновой крошкой «сдерживает» преждевременное образование овальных и, как следствие, ромбовидных пор. Различная адгезия между частицами и полимерной матрицей является причиной разного деформационного поведения композитов ПЭНП-СКЭПТ и ПЭНП-СКИ.

Все выше сказанное свидетельствует о важности такой характеристики матричного полимера, как естественная степень вытяжки в шейке. Для ненаполненных полимеров этот параметр непринципиален, но ситуация существенно изменяется при переходе к наполненным системам. Их деформационные свойства зависят от соотношения степенью вытяжки в шейке (еd) и деформации появления ромбовидных пор (ех). При выполнении условия еd ? ех ромбовидные дефекты появляются на стадии однородного деформирования композита. Материал сохраняет пластичные свойства. Если еd ? ех, ромбовидные поры зарождаются в области шейки, и композит разрушается квазихрупко при низких значениях деформации.

Следует отметить, что зависимость прочности композита от содержания резиновой крошки можно условно разделить на две области: область малых и больших степеней наполнения. В области малых степеней наполнения (до 10%) прочность при растяжении резко уменьшается, а при последующем увеличении содержания крошки прочность снижается не значительно.

Для описания концентрационной зависимости прочности дисперсно-наполненных композитов можно использовать модель эффективного сечения Смита?Нильсена [12,25], согласно которой жесткие узлы наполнителя уложены в узлах регулярной кубической решетки. Элементарная ячейка представляет собой куб с единичной длиной ребра, в центре которого расположена частица сферической или кубической формы. В рамках этой модели прочность композита описывается уравнением:

уc = уm (1 ?Vf 2/3) (2)

Модель эффективного сечения и, в частности, уравнение (2), дает весьма упрощенное описание прочности материала при одноосном растяжении. Тем не менее, анализ результатов на основе формулы (2) позволяет выявить роль ромбовидных пор при разрушении матричного полимера и вклад деформирующихся частиц в характеристики композита [22].

Довольно интересным является влиение температуры на механические свойства резинопластов. Ненаполненный ПЭНП деформируется с образованием шейки. С повышением температуры прочностные свойства (верхний и нижний предел текучести, прочность при растяжении) полимера уменьшаются; деформация при этом возрастает, а степень вытяжки в шейке, наоборот снижается[26].

Резинопласты на основе ПЭНП и резиновой крошки (СКЭПТ), в широком диапазоне составов деформируются однородно, и напряжение в них монотонно возрастает при увеличении степени вытяжки. При одинаковом содержании резиновой крошки, прочность уменьшается по мере повышения температуры, что можно связать со снижением прочности матричного полимера.

Растяжение высоконаполненных резинопластов на основе ПЭ сопровождается образованием полос сдвига, которые при дальнейшем увеличении степени вытяжки трансформируются во множественные микрообласти пластического течения матричного полимера [27]. При растяжении резинопластов вместе с матричным полимером деформируется и наполнитель, при этом частицы резины могут разрушаться или отслаиваться от матрицы, образуя дефекты различной формы, которые оказывают отрицательное влияние на деформационные характеристики материалов и способствуют их быстрому разрушению [22, 28]. Для систем наполненных резиновой крошкой на основе СКЭПТ, при 20 ?С более характерен разрыв частиц, а при повышенных температурах - их отслоение [28].

Согласно микроскопическому анализу разрушенных при 20°С образцов ПЭНП с резиновой крошкой, их вытяжка сопровождается разрывом матричного полимера в локальных микрошейках с последующим формированием поперечных дефектов. Ширина и протяженность областей пластического течения матрицы составляет 3-5 мкм и 10-15 мкм соответственно; длина поперечных дефектов 20-30 мкм [26]. Перечисленные параметры существенно меньше размера частиц наполнителя. В такой ситуации эластомерные частицы могут или воспрепятствовать росту дефекта, если он образовался из-за разрушения матричной прослойки между частицами, или, наоборот, способствовать его продвижению, если пора сформировалась при разрушении или отслоении частицы [22, 29]. Следовательно, деформация при разрыве высоконаполненных композитов будет зависеть как от предельной деформации матрицы в микрошейках, так и от относительного удлинения при разрыве эластичного наполнителя.

Свойства и структура термопластов, наполненных жесткими дисперсными наполнителями

В настоящее время существует более 200 видов наполнителей для полимеров. И их количество с каждым годом увеличивается, что связано с расширением областей применения полимерных материалов. В последние годы значительно возрос интерес к минералонаполненным композиционным материалам на основе полиолефинов, что связано с возможностью изменения их эксплуатационных свойств и снижения стоимости полимерных изделий. В зависимости от активности и дисперсности минеральных наполнителей можно получить наполненные полиолефиновые изделия разного назначения [30].

Одной из главных целей использования наполнителей является снижение стоимости полимерных материалов. Именно эта цель определяет в решающей степени тот большой интерес к наполнителям и наполненным системам, который проявляется в последнее время. Большое значение имеет также способность наполнителей придавать но вые свойства полимерным материалам по сравнению с неналолненными [46].

В результате наполнения полимеров получаются материалы, основные физические и механические свойства которых существенно отличаются от свойств матрицы. Прежде всего, наполнитель вводится с целью упрочнения матрицы, механизм которого зависит от типа наполнителя (дисперсный, волокнистый, тканный), их собственных свойств и химической природы поверхности. Под воздействием наполнителя происходят также изменения термических, электрических, теплофизических, фракционных и других свойств материала.

Важнейшим фактором, определяющим свойства наполненных и армированных полимеров, является их адгезия к поверхности твердого тела. Достаточно сильное взаимодействие на межфазной границе полимер - твердое тело - основное условие усиления полимеров при введении в них наполнителя. Адсорбционные явления на межфазных границах приводят к тому, что на них образуется адсорбционный слой, отличающийся по своим физико-химическим характеристикам от материала в объеме. Образование межфазных адсорбционных слоев является фактором, определяющим адгезию полимера к поверхности[49].

Наполненный полипропилен и полиэтилен занимают одно из первых мест среди наполненных термопластов. По сравнению со стирольными пластиками полипропилен при введении наполнителя в меньшей степени становится хрупким. Благодаря низкой плотности матрицы наполненный ПЭВД тяжелее ненаполненного поливинилхлорида и наполненного полипропилена. Однако наиболее важным фактором является возможность путем наполнения перевести ПЭ в группу инженерных пластиков. Тальк благодаря пластинчатой форме частиц, потенциально является усиливающим наполнителем[40].

К достоинствам минералонаполненного ПЭ можно отнести повышенную жесткость, сопротивление ползучести при повышен ных температурах, улучшенную формуемость и снижение усадки при формовании. Введение минерального наполнителя снижает себестоимость изделий [47]. Однако достижение максимальной техникоэкономической эффективности возможно только при создании композиции оптимального состава[40].

Наполненные полимеры представляют собой коллоидные дисперсные системы. Свойства этих систем определяются природой наполнителя, полимерной матрицы, а также процессами взаимодействия на границе раздела полимер - наполнитель [48]. Указанные процессы могут регулироваться с помощью веществ - модификаторов (компатибилизаторов). Для предотвращения агрегации частиц наполнителя и создания прочной связи между наполнителем и поли мерной матрицей широко используются модифицирующие добавки [46]. Модифицирование позволяет повысить содержание наполнителя в полимерной матрице, что в ряде случаев способствует удешевлению изделий, улучшению качества композиции и обеспечивает менее жесткие режимы ее переработки.

Вне зависимости от формы и размера частиц, введение наполнителя в матрицу приводит к возникновению в системе фазовой гетерогенности. С увеличением степени наполнения равномерность распределения частиц возрастает, но структурная неоднородность может сохраняться до высоких степеней наполнения.

Вместе с тем с увеличением содержания наполнителя возрастает вероятность контакта частиц наполнителя друг с другом, а в предельном случае - агломерация частиц наполнителя, что естественно сопровождается резким падением прочностных характеристик системы. Таким образом, одной из первых задач при наполнении дисперсными частицами является достижение их максимально равномерного распределения в матрице.

Предпосылками к этому являются хорошее смачивании поверхности частиц наполнителя раствором или расплавом связующего, его относительно низкая вязкость, а также интенсивные сдвиговые деформации в процессе смешения компонентов.

Свойства термопластичных композиционных материалов определяются свойствами полимерной матрицы и наполнителя, их концентрацией в композиции, характером распределения наполнителя в матрице, природой взаимодействия на границе полимер - наполнитель. При этом наполнитель, улучшая определенные свойства композиции, может одновременно ухудшать другие ее свойства. Поэтому в каждом конкретном случае во время выбора типа, концентрации и способа поверхностной модификации наполнителя, необходимо тщательно сбалансировать эффекты, обусловленные присутствием в составе композита наполнителя и других компонентов [31].

Деформационное поведение дисперсно-наполненных композитов определяется свойствами матричного полимера, концентрацией и размером частиц наполнителя. Размер частиц обуславливает форму пор, образующихся при отслоении частиц от матрицы. Вблизи мелких частиц формируются овальные поры, а вблизи крупных - микротрещины, ромбовидные поры, поперечный рост которых приводит к быстрому разрушению материала при небольших деформациях. Для предотвращения образования опасных дефектов при получении композитов желательно использовать частицы небольшого размера [32].

Широкое распространение при наполнении полиолефинов получили минеральные наполнители, в том числе мел. Есть несколько причин для того, чтобы использовать минеральные наполнители [33]:

· улучшение перерабатываемости;

· направленное изменение свойств готовых изделий;

· снижение себестоимости.

При модификации свойств полимеров минеральные добавки увеличивают плотность и модуль упругости, увеличивают или уменьшают ударную прочность в зависимости от формы частиц и их взаимодействия с полимерной матрицей, увеличивают теплостойкость и уменьшают усадку [34].

Известно, что для улучшения механических свойств наполненных полиолефиновых композиций иногда вводят небольшое количество (до 10% масс.) сополимеров полиэтилена различного химического строения. Эти добавки рассматриваются как «совместители-модификаторы» с наполнителем или «твердые пластификаторы» [35]. При этом наблюдается так называемая искусственная аморфизация полиолефинов (например, за счет ввода сополимеров с меньшей степенью кристалличности), что может привести к уменьшению дефектности и улучшению свойств наполненных композиций [36].

Введение различных модификаторов в высоконаполненные системы, при регулировании механических свойств, как правило, проводится с целью увеличения межфазного взаимодействия на границе полимер-наполнитель. Межфазный слой распределяет и передает напряжение из области раздела фаз в их объем, т.е.:

· структурным концентратором напряжений в процессе разрушения композиций;

· изменяет эластические и высокоэластические свойства композиций;

· подавляет процессы образования трещин и других дефектов (межфазные границы являются препятствием для распределения микротрещин) [37].

При смешении двух полимеров добиться улучшения совместимости можно несколькими способами:

· подбором полимерных пар или модификацией полимеров, которые проводятся для того, чтобы между разнородными полимерными цепями возникало сильное межмолекулярное взаимодействие (например, водородное связывание);

· проведением химических реакций между компонентами смеси, приводящих к получению интерполимера;

· введением в систему компатибилизаторов низкомолекулярных или высокомолекулярных соединений, усиливающих специфическое межмолекулярное взаимодействие между цепями. Компатибилизаторами могут быть графт- и блоксополимеры[39].

В некоторых случаях возникает необходимость введения в полимерный материал стабилизаторов для предотвращения преждевременного старения (это особенно актуально при использовании вторичных полимеров). При старении полимера происходит изменение молекулярной структуры, которое вызывает изменения в эксплуатационных свойствах полимерного материала: теряется эластичность, повышается жесткость и хрупкость, снижается механическая прочность, изменяется цвет, гладкая поверхность становится шероховатой, а иногда в ней появляется налет порошкообразного вещества. Промышленным путем защиты полимеров от старения, стабилизации свойств изделий из них является введение в полимеры малых добавок низкомолекулярных веществ - стабилизаторов.

Известно, что ПЭ сильно подвержен термоокислительной деструкции и сшиванию, оба этих процесса приводят к потере деформационных свойств за счет частичной сшивки материала, при этом сегменты молекулы теряют подвижность, уменьшается гибкость макромолекулы. Введение в полимер таких наполнителей как тальк или мел, ускоряет эти процессы.

Согласно литературным источникам, тепловое старение наполненных композиций, содержащих мел и тальк, без использования стабилизирующих добавок приводит к резкому изменению деформационно-прочностных характеристик композитов. Это свидетельствует о необходимости обязательной стабилизации композиций, содержащих наполнитель[49]. Подбор концентрации стабилизатора необходимо проводить отдельно для каждого вида наполнителя.

В литературе имеется сравнительно мало публикаций, посвященных исследованию структуры и свойств высоконаполненных композиций на основе полиэтилена. Это связано с тем обстоятельством, что уровень механических свойств таких систем, как правило, невелик и они не имеют широкого практического применения.

Литература

1) Макаров В.М., Дроздовский В.Ф. Использование амортизованных шин и отходов производства резиновых изделий. - Л.: Химия, 1986. 249 c.

2) Соловьев Е.М., Соловьева О.Ю. Основные направления использования измельченного вулканизата // Каучук и резина. 1994. № 4. С. 36-46.

3) Вольфсон С.А. Новые пути создания полимерных композиционных материалов //ЖВХО. 1885, Т. 34. №5. ст. 530-536

4) Серенко О.А., Баженов С.Л., Крючков А.Н., Авинкин В.С., Будницкий Ю.М. Резинопласты - новый класс дисперсно-наполненных композиционных материалов // Химическая промышленность. 2003. №7. Ст. 34-39

5) Баженов С.Л., Серенко О.А., Дубникова И.Л., академик Берлин Ал.Ал. Критерий появления ромбовидных (diamond) пор в дисперсно-наполненных полимерах // Докл. РАН. 2003. Т. 343. №3. Ст. 336-340;

6) Крючков А.Н., Кнунянц М.И., Бурбелло А.А., Гончарук Г.П. Материал для защитных покрытий строительных сооружений и конструкций и способ его получения: пат. 2129133 Рос.Федерация. - № 96108551/63; заявл. 25.04.96; опубл. 20.04.99, Бюл. № 11.

7) Десятков А.В., Задеренко Т.В., Контарева Т.А., Григорьев Ю.А., Будницкий Ю.М., Серенко О.А. Регулирование свойств резинопластов на основе полиэтилена // Успехи в химии и химической технологии. Т. XXVI. 2012. №3. Ст. 86-91.

8) Н.В.Костромина, В.С. Борисова, В.Н. Ивашкина, В.С. Осипчик Исследование высоконаполненных композиционных материалов на основе термоэластопластов // Успехи в химии и химической технологии. Т. XXVIII. 2014. №3. Ст. 34-37.

9) Донцов, А. А. Каучук-олигомерные композиции в производстве резиновых изделий // А. А. Донцов. - М.: Химия, 1986. - 216 с.

10) Полиимиды. Синтез, свойства, применение / Э. Т. Крутько [и др.]. - Минск: БГТУ, 2002. - 320 с.

11) Крутько Э. Т., Долинская Р. М., Щербина Е. И., Марусова Т. С. Исследование термоэластопластичных композиций на основе функционализированного полиэтилена // Ст. 97-99.

12) Nielsen L.E. // J. Appl. Polymer Sci 1966. Vol. 10. N 1. P. 97.

13) Нильсон Л.Е. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. М.: Химия, 1978. С. 236-241. (Neilsen L. Mechanical Properties of Polymers and Composites. NY: Marcel Dekker, inc. 1974).

14) Bazhenov S.L. // Plastics Additives. London-NY-Madras: Chapmen and Hall, 1998. P. 252-259.

15) Bazhenov S.L. // Polymer. Eng. Sci. 1995. Vol. 35. N 10. P. 813.

16) Тополкараев В.А., Горбунова Н.В., Дубникова И.Л., Парамзина Т.В., Дьячковский Ф.С. // Высокомолек. соед. А. 1990. Т. 32. № 10. С. 2210.

17) Bazhenov L.L., Li J.X., Hiltner A., Baer E. // J. Appl. Polymer Sci. 1994. Vol. 52. N 2. P. 243.

18) Серенко О.А., Авинкин В.С., Баженов С.Л. // Высокомолек. соед. А. 2002. Т. 44. № 3. С. 457.

19) ] Li J.X., Silverstein M., Hiltner A., Baer E. // J. Appl. Polymer Sci. 1994. Vol. 52. N 2. P. 255.

20) Серенко О.А., Баженов С.Л., Расруллаев И.Н., Берлин Ал.Ал. // Высокомолек. соед. А. 2005. Т. 47. № 1. С. 64.

21) Серенко О.А., Григорьев Ю.А., Гончарук Г.П., Оболонкова Е.С., Баженов С.Л. // Пласт. массы. 2007. № 12. С. 5.

22) Серенко О.А., Караева А.А., Гончарук Г.П.,. Задеренко Т.В, Баженов С.Л. Особенности разрушения композитов на основе полиэтилена и эластичных частиц // Журнал технической физики, 2009, том 79, вып. 6. Ст. 92-97.

23) Титов Д.Л., Першин С.А., Кнунянц М.И., Крючков А.Н. // Высокомолек. соед. А. 1994. Т. 36. № 8. С. 1353.

24) Гончарук Г.П., Серенко О.А., Никитин П.А., Баженов С.Л. // Высокомолек. соед. А. 2002. Т. 44. № 8. С. 1274.

25) Smith T.L. // Trans. Soc. Reology. 1959. Vol. 3. P. 113.

26) Контарева Т.А. Юловская В.Д., Оболонкова Е.С., Насруллаев И.Н. Серенко О.А. Влияние температуры на механические свойства резинопластов на основе полиэтилена // Вестник МИТХТ, 2011, т. 6, № 1. Ст. 33-36.

27) Серенко О.А., Гончарук Г.П., Оболонкова Е.С., Баженов С.Л. Хрупко-пластичный переход в композитах полимер - частицы резины // Высокомолекуляр. соединения. Сер. А. 2006. Т. 48. № 3. C. 481-494.

28) Серенко О.А., Гончарук Г.П., Насруллаев И.Н., Магомедов Г.М., Оболонкова Е.С., Баженов С.Л. Влияние температуры на механизм разрушения композита полиэтилен - резина // Высокомолекуляр. соединения. Сер. А. 2003. Т. 45. № 11. С. 1900-1908.

29) Мэнсон Дж., Сперлинг Л.М. Полимерные смеси и композиты: пер. с англ. - М.: Химия. 1979. 440 c.

30) Кербер М. Л., Виноградов В. М., Головкин Г. С. и др. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. Пособие //- СПб.: Профессия, 2008 - 560 с.

31) Контарева Т. А., Кенекьян А. С., Синевич Е. А., Серенко О. А. Особенности деформационного поведения дисперсно-наполненных композитов на основе полиэтилена и частиц резин при повышенных температурах//Пластические массы, 2012. №11. С. 37 - 45.

32) Соломко В. П. Наполненные кристаллизующиеся полимеры. - Киев: Наукова думка, 1980. 264 с.

33) Власов С. В., Кандырин Л. Б., Кулезнев В. Н. и др. Основы технологии переработки пластмасс: учебник для вузов - М.: Химия, 2004. 600 с.

34) Осипчик В. С., Чалая Н. М., Казанчян А. Э., Краснов К. В., Аверин Р. М. Оценка эффективности модифицирования ПЭ высокой плотности термоэластопластами и органобетонитами // Пластические массы, 2010, № 10.С.28-32.

35) Крыжановский В. К., Бурлов В. В., Паниматченко А. Д., Крыжановская Ю. В. Технические свойства полимерных материалов. - Спб.: Профессия, 2005. 248 с.

36) Ней Зо Лин, Аверьянова М.Н., Осипчик В.С., Кравченко Т.П. Структурно-механические свойства высоконаполненных полеолефиновых композиций // У У спехи в в химии и и химической технологии. ТОМ XXVIII. 2014. №3. Ст. 55-57.

37) Pludeman E.P. Interfaces in Polymer matrix Composites. Academic Press. New York, London. 1974.

38) Ермаков С.Н., Кравченко Т.П. Молекулярные полимер-полимерные композиции. Некоторые аспекты получения. //Пластические массы. 2003. №12. С.21-25.

39) Кахраманлы Ю.Н. Несовместимые полимерные смеси и композиционные материалы на их основе.

40) Eршова О.В., Муллина Э.Р., Чупрова Л.В., Мишурина О.А., Бодьян Л.А. Изучение влияния состава неорганического наполнителя на физико-химические свойства полимерного композиционного материала. // Технические науки. Ст. 487-491.

41) Yershova O.V., Katyushenko O.M., Kolyada L.G. Definition of an indicator of fluidity of fusion of polymers: Methodical instructions to laboratory work on disciplines «Production of polymeric packing materials» and «Chemistry and physics of polymers» - Magnitogorsk: MGTU, 2006.

42) Баженов С.Л., Гончарук Г.П., Кнунянц М.И., Авинкин В.С., Серенко О.А. Влияние частиц резины на механизм разрушения наполненного полиэтилена высокой плотности. // Высокомолекулярные соединения, Серия А, 2002, том 44, №4, с. 637-647.

43) Прут Э.В., Зеленский А.Н. // Успехи химии. 2001. Т. 70. №1. С. 72.

44) Гончарук Г.П., Баженов С.Л., Оболонкова Е.С., Серенко О.А. Влияние концентрации частиц резины на механизм разрушения наполненного полипропилена. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2003, том 45, №6, с. 970-977.

45) Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров // Киев: Наук. Думка, 1984. - 344 с.

46) Макаров В.Г., Помещиков В.И., Синельникова Р.М. Свойства полипропилена, наполненного тальком // Пластические массы. - 2000. - № 12. - С. 32-34.

47) Волков А.М., Рыжикова И.Г., Агафонова А.И., Днепровский С.Н. Минералонаполненные композиции полипропилена. Возможности совершенствования свойств малыми добавками полимерных компатибилизаторов // Пластические массы. - 2004. - № 5. - С. 22-26.

48) Барашков Н.Н. Полимерные композиты: получение, свойства, применение - М.: Наука, 1984. - 128 с.

49) Попова Л.А., Прокопчук Н.Р., Яценко В.В. Влияние наполнителей на стабилизационную устойчивость композиций полиэтилена.

50) Беспалов Ю.А., Коноваленко Н.Г. Многокомпонентные системы на основе полимеров.- Л.: Химия, 1981. - 88 с., ил.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Применение гидроизоляционных и рулонных кровельных материалов для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от агрессивных сред. Характеристика сырьевых материалов и расчет потребности в них на годовую программу цеха. Свойства линокрома.

    контрольная работа [69,7 K], добавлен 18.03.2015

  • Физико-механические свойства термореактивных пластмасс. Свойства и применение пластмассы с порошковыми и волокнистыми наполнителями, стекловолокнита и асботекстолита. Назначение и химический состав стали 4XB2C, ее механические и технологические свойства.

    контрольная работа [696,9 K], добавлен 05.11.2011

  • Классификация, маркировка, состав, структура, свойства и применение алюминия, меди и их сплавов. Диаграммы состояния конструкционных материалов. Физико-механические свойства и применение пластических масс, сравнение металлических и полимерных материалов.

    учебное пособие [4,8 M], добавлен 13.11.2013

  • Керамика на основе ZrO2: структура и механические свойства. Керамика на основе ультрадисперсных порошков. Технология получения керамических материалов. Метод акустической эмиссии. Структура, фазовый состав и механические свойства керамики ZrO2.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 04.08.2012

  • Физико-химические особенности наполнителей. Влияние распределения наполнителя в матрице на физико-механические параметры. Адсорбционные свойства и прочности связи наполнителей. Технология получения электроизоляционных резинотехнических материалов.

    научная работа [134,6 K], добавлен 14.03.2011

  • Основные способы производства полиэтилена. Получение полиэтилена при высоком давлении. Способ полимеризации в массе. Характеристические свойства полиэтилена. Технологический процесс разложения и отмывки катализатора. Оценка показателя текучести.

    реферат [630,7 K], добавлен 02.06.2012

  • Влияние времени на деформацию. Упругое последействие, влияние температуры на свойства материалов. Механические свойства материалов. Особенности испытаний на сжатие. Зависимость предела прочности пластмасс от температуры, неоднородность материалов.

    реферат [2,5 M], добавлен 01.12.2008

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.