Вплив високодисперсного кальциту на реологію, структуру та термостійкість композитів на основі поліпропілену

Анотація

Одержано високонаповнені композити на основі поліпропілену (ПП), що містять 5 – 50 мас. % концентрату кальциту (КК), який являє собою модифікований органічними речовинами високодисперсний порошок кальциту. Встановлено, що вміст органічної частини КК складає 24 мас. %, а для гранулювання концентрату використано високотекучий ПП.

Показано, що за збільшення вмісту КК в'язкість розплаву композицій у всьому діапазоні концентрацій і напружень зсуву спадає, що суперечить традиційним закономірностям течії розплавів полімерів, наповнених твердими добавками, для яких типовим є зростання в'язкості. Встановлено, що показник текучості розплаву за збільшення вмісту КК в композиції зростає від 3,1 г/10 хв для вихідного ПП до 6,6 г/10 хв для композиції за вмісту 50 мас. % КК. Виявлено, що КК впливає на процеси плавлення та кристалізації ПП. За невисокого (5 мас. %) та середнього (10 – 20 мас. %) вмісту КК підвищується температура плавлення від 168 °С до 169 – 170 °С та температура кристалізації від 115 °С до 117 – 118 °С, а також  звужується інтервал плавлення від 42 °С для ПП до 38 – 34 °С для композитів із вмістом КК 30 − 50 мас. %, а також інтервал кристалізації від 18 °С до 16 – 15 °С для композитів за високого вмісту КК. Зростання температури фазових переходів вказує на формування крупніших та досконаліших кристалітів, а звуження температурних інтервалів фазових переходів – на формування однорідніших за розмірами кристалітів. Такий вплив КК на реологічну поведінку та на температурні характеристики фазових переходів пов’язано з пластифікувальним ефектом ланцюгів модифікатору поверхні частинок кальциту та з присутністю високотекучого ПП як полімеру-основи. Введення КК дещо понижує енергію активації окиснювальної термодеструкції, що пояснено зменшенням зв'язаності системи із-за впливу модифікуючих добавок.