Вплив хімічної природи поверхні кремнезему на структуроутворення в сумішах поліпропілен/співполіамід

O. O. Sapyanenko; L. S. Dzubenko; P. P. Gorbyk; M. V. Tsebrenko

O. O. Sapyanenko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
L. S. Dzubenko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
P. P. Gorbyk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
M. V. Tsebrenko Київський національний університет технологій та дизайну

Анотація

Досліджено вплив нанорозмірних кремнеземів з різними поверхневими групами (гідроксильними, метильнгіми, октильними, у-амінопропільними і карбоксильними) на в’язкопружні властивості сумішей поліпропілен/співполіамід (ПП/СПА) з масовіш співвідношенням 30/70, на структуротворення за умови течії розплавів полімерів. Показано, що всі кремнеземи не змінюють режим течії розплаву суміші полімерів. Встановлено, що за присутності кремнеземів в’язкість розплавів сумішей полімерів суттєво зменшується, а величина розбухання екструдатів, пов’язаного з волокнотворенням, зростає. Вказані ефекти пояснються поліпшенням процесу волокнотворення ПП в матричному полімері (СПА) за присутності нанорозмірних кремнеземів. Це підтверджується зменшенням діаметрів мікроволокон від 3,4 мкм для подвійної суміші до 2,3 — 1,9 мкм для потрійних сумішей, що містять кремнеземи, і збільшенням вмісту поліпропіленових мікроволокон до 98,4% мас. Доведено більш суттєвий вплив кремнезему з полярними поверхневими групами (-ОН, -CH2CH2CH2NH2, -СООН) на утворення волокон ПП порівняно з кремнеземами з неполярними группами (-СНз, —(СН^тСНз). Це пояснюється сильнішою взаємодією полярних поверхневих груп кремнезему з амідними групами СПА в перехідному шарі. Досліджено фазові переходи в сумішах ПП/СПА і ПП/СПА/кремнезем. Виявлено розширення температурного інтервалу кристалізації для волокнотвірного полімеру (ПП) в потрійних сумішах, які містять кремнеземи з поверхневими полярними групами. Це пов’язано з дисперсним станом ПП (у формі мікроволокон) в сумішах ПП/СПА.

Посилання

Цебренко М.В. Ультратонкие синтетические волокна. - М.: Химия, 1991. - 216 с.

Xu S.A., Tjong S.С. Effect of compatibilizer content on the tensile properties of high- density polyethylene/polystyrene blends // Polym.J. - 2000. - V.32, № 3. - P. 208-214.

3 Compatibilizing Bulk Polymer Blends by Using Organoclays / M. Si, T. Araki, H. Ade, A.L.D. Kilcoyne, R. Fisher, J.C. Sokolov and M.H. Rafailovich. // Macromolecules. - 2006.-V. 39.-P. 4793-4801.

Цебренко И.А., Дзюбенко Л.С., Николаева А.П. Исследование закономерностей фазовых переходов в многокомпонентных смесях полимеров // Инж.-физ. журн. - 2004. - Т. 77, № 6,- С. 97-104.

Удьтратонкі нанокомпозитні волокна на основі поліпропілену / О.О. Сап’яненко, М.В. Цебренко, П.П. Горбик, Є.П. Кунаева.. О.О. Чуйко // Зб. Наносистеми, наноматеріали, нанотехнологіі. - Вип. 1. - Т. 4. - 2006. - С. 189- 198.

Закономерности получения полипропиленовых микроволокон, содержащих наполнитель в наносостоянии / М.В. Цебренко, Н.М. Резанова, Е.П. Куваева, А. Сапьяненко, Л.C. Дзюбенко, П.П. Горбик // Хим. волокна. - 2007. - №5. - С. 16-21.

Пат. 12822, 28 UA, МПК 2006, D1F 8/00 B01J 20/28. Спосіб отримання адсорбційного фільтрувального матеріалу: М.В. Цебренко, І.О. Цебренко, Н.М. Резанова, P.O. Луцик, Є.П. Куваєва, В.Г. Резанова, О.О. Сап'яненко, П.П. Горбик, Л.С.Дзюбенко - Опубл. 15.03.2006. - Бюл. №3.

Структура и деформационное поведение нанокомпозитов на основе полипропилена и модифицированных глин / Е.М. Антипов, Е.А. Баранников, B.А. Герасин, Б,Ф. Шклярук, Л.А. ІДамалашвили, Г.Р. Фишер, И.В. Разумовская // Высокомол. соед. - 2003. - Т. 45, № 11. — С. 1885 - 1899.

Compatibiiizing effect of maleated polypropylene on the mechanical properties and morphology of injection molded polyamide6/polypropylene/organoclay nanocomposites / W.S. Chow, Z.A. Mohd-Ishak, J. Karger-Kocsis, A.A. Apostolov, U.S. Ishiaku // J. Polymer. - 2003. - V. 44. - P.7427-7440.

Preparation and characterization of nylon 11/organoclay nanocomposites / T. Liu, Z.-K.Chen, K.P. Pramoda, T.W. Chauhari // Polymer. - 2003. - V. 44, № 12. - P. 3529-3535.

Tomotika S. On the stability of a cylindrical thread of a viscous liquid surrounded by another viscous fluid //Proc.Roy. Soc.- 1935.-V. A 150.-P. 322—337.

Куваєва Є.П. Розробка технологій тонковолокнистих матеріалів на основі компатибілізованих сумішей полімерів: Автореф. дис. ... канд. тех. наук - Київ, 2006.-20 с.

Влияние наполнителя на взаимную растворимость компонентов в полимерной смеси / А.Е. Заикин, М.Ф. Галиханов, А.В. Зверев, В.П. Архиреев // Высокомол. соед. - Сер. А. - 1998. -Т. 40, № 5. — С. 847 - 652.

Тагер А.А., Блинов B.C. Термодинамическая совместимость полимеров //Успехи химии. — 1987. — Т. 56, № 6. - С. 1004 - 1023.