Применение органобентонита с целью улучшения технологических и эксплуатационных свойств поливинилхлорида
Влияние органобентонита на физико-механические и технологические свойства изделий из поливинилхлорида. Анализ зависимости ударной вязкости от содержания органобентонита. Рост подвижности структурных элементов полимерной матрицы в присутствии наночастиц.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.01.2020 |
| Размер файла | 151,5 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/
Российский химико-технологический университет
им. Д.И. Менделеева
Применение органобентонита с целью улучшения технологических и эксплуатационных свойств поливинилхлорида
А.Н. Пачина
Н.Н. Тихонов
На сегодняшний день поливинилхлорид (ПВХ) является одним из наиболее востребованных на рынке полимерных продуктов. Такая популярность обусловлена доступностью и низкой стоимостью сырья для получения данного полимера. Сочетание ценных эксплуатационных характеристик с возможностью получения на его основе полимерных материалов с необходимым диапазоном свойств также определяют широкое применение ПВХ. Но, наряду с неоспоримыми достоинствами данного полимерного материала, он обладает и рядом недостатков: низкой устойчивостью к ударным нагрузкам, низкой морозостойкостью, ползучестью при длительном действии постоянных напряжений. ПВХ не перерабатывается в чистом виде в силу низкой устойчивости к действию высоких температур, а также его коррозионной активности в сочетании с высокой вязкостью расплава. [1] Следует отметить также, что температура его разложения значительно ниже температуры течения. Таким образом, для получения материалов с улучшенными технологическими и эксплуатационными свойствами разработан целый ряд методов регулирования этих характеристик. Одним из таких методов является введение модификаторов.
К числу наиболее перспективных методов регулирования свойств полимеров можно отнести использование наполнителей с чрезвычайно малым размером частиц и большой удельной поверхностью. В данном исследовании в качестве модификатора ПВХ использовали органобентонит.
При работе с высокодисперсными наполнителями возникают трудности, связанные с приготовлением композиции: наночастицы органобентонита стремятся агломерировать в более крупные агрегаты, что, в свою очередь, сводит на нет эффект от использования этого вещества. Поэтому частицы органобентонита диспергировали при помощи ультразвука в среде промежуточного носителя, в качестве которого был использован диоктилфталат (ДОФ), а затем данную суспензию непосредственно смешивали с ПВХ. органобентонит поливинилхлорид вязкость наночастица
Технологические свойства материалов на основе ПВХ оценивались по величине показателя текучести расплава (ПТР). По результатам проведенного исследования установлено, что введение в композицию органобентонита приводит к некоторому увеличению текучести модифицированных материалов: при введении в ПВХ 0,5 масс. ч. органобентонита ПТР увеличивается с 1,6 до 2,1 г/10мин (рис. 1).
Рис.1. Зависимость ПТР ПВХ от содержания органобентонита
Что касается влияния органобентонита на деформационно-прочностные свойства, то можно отметить, что использование малых количеств модификатора позволяет заметно улучшить физико-механические свойства полимерного материала. Так, на рис. 2 показано, что введение в состав композиции 0,5 м.ч. органобентонита приводит к увеличению ударной вязкости почти в 4 раза (со 110 до 450 кДж/м2). Экстремальный характер данной зависимости можно объяснить частичным агломерированием наномодификатора при увеличении его концентрации.
Аналогичная ситуация наблюдается в отношении прочности и относительного удлинения материалов на основе ПВХ (рис. 3-4). Прочность модифицированного полимера в исследуемом интервале концентраций органобентонита увеличивается с 57 до 70 МПа, а относительное удлинение - с 10% до 25%.
Рис.2. Зависимость ударной вязкости от содержания органобентонита
Рис.3. Зависимость относительного удлинения от содержания органобентонита
Рис.4 Зависимость прочности при растяжении от содержания органобентонита
Обнаруженный эффект упрочнения поливинилхлорида органобентонитом можно связать с ростом подвижности структурных элементов полимерной матрицы в присутствии наночастиц, о чём свидетельствует увеличение высокоэластической деформации у модифицированных полимеров на терммомеханических кривых (рис 5). Это приводит к большей завершенности релаксационных процессов и, соответственно, - к меньшему уровню остаточных напряжений.
Выводы
Изучено влияние содержания органобентонита на свойства ПВХ.
Установлено, что использование органобентонита при оптимальных концентрациях позволяет повысить физико-механические свойства полимера и улучшить его перерабатываемость.
Рис.5. Зависимость высокоэластической деформации от содержания органобентонита.
Литература
1. Гроссман Р. Руководство по разработке композиции на основе ПВХ. Спб.: Научные основы и технологии, 2009. - 608 с
2. Уилки Ч., Саммерс Дж., Даниэлс Ч. Поливинилхлорид. Спб: Профессия, 2007. - 728 с.
3. Ульянов В. М., Поливинилхлорид. - М.: Химия, 1992. - 288 с.
Аннотация
В результате работы были испытаны рецептуры с дозировкой оранобентонита от 0 до 1,5 phr. Было исследовано влияние органобентонита на физико-механические и технологические свойства изделий из ПВХ. В результате проведённых испытаний было показано, что органобентонит оказывает значительное влияние на технологические и эксплуатационные свойства изделий из ПВХ.
Ключевые слова: поливинилхлорид, органобентонит, ударная вязкость, относительное удлинение, прочность.
As a result of the work carried out the several formulations at a dosage of organobentonite from 0 to 1.5 phr were tested. It was studied the effect of organobentonite on physicomechanical and technological properties of PVC products. As a result of tests, it was proved that a organobentonite has a significant impact on technological and operational properties of PVC products.
Key words: polyvinylchloride, organobentonite, toughness, elongation, strength.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Физико-механические свойства и химическая формула термопластичного полимера поливинилхлорида. Строение полимера и характер связей между элементарными звеньями. Промышленное производство поливинилхлорида: полимеризация в суспензии, в массе и в эмульсии.
курсовая работа [768,3 K], добавлен 15.03.2015Исходные мономеры для синтеза поливинилхлорида (ПВХ), его физические и физико-химические свойства. Способы получения винилхлорида. Способы получения ПВХ на производстве. Производство ПВХ эмульсионным способом. Основные стадии получения суспензионного ПВХ.
реферат [81,1 K], добавлен 19.02.2016Противокоррозионная защита металлических конструкций в автомобилестроении. Технические и экономические преимущества пластизольной технологии получения изделий и покрытий из пластифицированного поливинилхлорида и сополимеров винилхлорида с винилацетатом.
отчет по практике [300,8 K], добавлен 29.03.2009Аналитический обзор методов производства поливинилхлорида. Физико-химические основы производства винилхлорида. Производство поливинилхлорида методом блочной полимеризации. Эмульсионная полимеризации винилхлорида. Полимеризация винилхлорида в суспензии.
реферат [43,3 K], добавлен 24.05.2012Выбор и обоснование технологической схемы и аппаратурного оформления фазы производства. Описание технологического процесса изготовления поливинилхлорида: характеристика сырья, механизм полимеризации. Свойства и практическое применение готового продукта.
курсовая работа [563,9 K], добавлен 17.11.2010Материалы, используемые для производства термоусадочных пленок. Методики получения полимерных композиций. Методы исследования технологических и эксплуатационных свойств полимерных композиций. Рентгенографический анализ и измерения вязкости расплава.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.07.2015Молекулярная масса как важнейшая характеристика полимера. Определение средневязкостной ММ полиметилметакрилата с использованием вискозиметра. Графические зависимости величины характеристической вязкости раствора ПММА от концентрации в ацетоне и толуоле.
лабораторная работа [99,0 K], добавлен 01.05.2016Физико-химические свойства нефти. Методы осуществления перегонки, их достоинства и недостатки. Влияние технологических параметров на данный процесс. Характеристика и применение нефтепродуктов, полученных на установке атмосферно-вакуумной перегонки.
курсовая работа [129,3 K], добавлен 05.03.2015Понятие, назначение и классификация индикаторов. Строение и свойства полианилина. Влияние природы инициатора и полимерной матрицы на структуру и свойства композиционных материалов. Синтез композитных материалов на основе пленки Ф-4СФ и полианилина.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 18.07.2014Структура поликарбонатов и особенности их кристаллизации. Физико-механические, теплофизические, оптические и электрические свойства поликарбонатов. Применение их во многих отраслях промышленности. Поликонденсация в растворе и межфазная поликонденсация.
курсовая работа [753,7 K], добавлен 30.12.2015Влияние влаги на физические и механические свойства полимер-полимерных композитов — органоволокнитов. Изменение свойств пластификатора в системе полимер — пластификатор. Динамические механические свойства армирующего высокомодульного наполнителя.
статья [157,0 K], добавлен 03.03.2010Получение, применение и свойства полиакрилонитрила. Расчет Ван-дер-ваальсовых объемов полимера, показатель преломления. Плотность энергии когезии и параметр растворимости Гильдебранда. Расчет физико-химических свойств замещенного полиакрилонитрила.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.01.2013Осуществление синтеза жесткоцепных ароматических гребнеобразных сложных полиэфиров и полиамидов, содержащих сложноэфирные мезогенные боковые заместители. Исследование зависимости свойств полимеров, имеющих то же строение полимерной цепи от природы.
статья [967,5 K], добавлен 22.02.2010Периодическая система химических элементов. Строение атомов и молекул. Основные положения координационной теории. Физические и химические свойства галогенов. Сравнение свойств водородных соединений. Обзор свойств соединений p-, s- и d-элементов.
лекция [558,4 K], добавлен 06.06.2014Влияние строения полимерной цепи и положения в ней функциональных групп, способных к комплексообразованию, на физико-химические свойства интерполимерных комплексов. Изучение полимер-металлических взаимодействий в растворе фотометрическим методом.
диссертация [361,3 K], добавлен 25.06.2015Физико-механические свойства гетинакса. Фенолоформальдегидные и крезолоформальдегидные связующие для производства данного вида слоистого пластика. Применение эпоксидных и меламиноформальдегидных смол в качестве связующих. Виды применяемых наполнителей.
реферат [334,1 K], добавлен 18.12.2012Закономерности формирования нанофазы в растворе. Методика приготовления катализаторов. Методика приготовления наночастиц палладия, стабилизированных в ультратонких слоях хитозана, нанесенных на окись алюминия. Физико-химические свойства нанокомпозитов.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 04.12.2014Особенности влияния различных примесей на строение кристаллической решетки селенида цинка, характеристика его физико-химических свойств. Легирование селенида цинка, диффузия примесей. Применение селенида цинка, который легирован различными примесями.
курсовая работа [794,8 K], добавлен 22.01.2017Рассмотрение задач построения фазовой диаграммы системы "перхлорат лития-вода" и определения зависимости плотности и вязкости этой системы от концентраций компонентов. Практические навыки работы с жидкостным криостатом и капиллярным вискозиметром.
отчет по практике [322,4 K], добавлен 17.05.2016Выбор эффективных модификаторов вторичных термопластов для повышения комплекса свойств изделий, полученных на их основе. Влияние вида и количества модификаторов на свойства вторичных термопластов. Взаимосвязь структуры и свойств во вторичных полимерах.
автореферат [27,6 K], добавлен 16.10.2009
