Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ДИНАМИЧЕСКИ ВУЛКАНИЗОВАННЫЕ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СЛОИСТЫМ НАНОНАПОЛНИТЕЛЕМ

Нигматуллина А.И. Вольфсон С.И. Охотина Н.А. Сабиров Р.К.
В ассортименте композиционных материалов имеет место тенденция к непрерывному и опережающему росту потребления термоэластопластов, в том числе динамических термоэластопластов (ДТЭП), поскольку они обладают не только управляемым комплексом свойств (термосвариваемые материалы от эластических до ударопрочных с температурным интервалом работоспособности от -60 до +150°С), но и возможностью многократной переработки материала без ухудшения свойств. Это позволяет организовать полностью автоматизированное безотходное производство со сниженным энергопотреблением и себестоимостью готовой продукции [1-2].

Особый интерес для разработчиков и потребителей представляют ДТЭП с твердостью 65-80 ед. по Шор А, термостойкие и маслобензостойкие ДТЭП. Для производства автодеталей наибольшую привлекательность имеют ДТЭП на основе бутадиен-нитрильных каучуков (СКН) и полипропилена (ПП). Однако при смешении полярной эластомерной фазы и неполярной термопластичной фазы в паре СКН-ПП имеет место плохая совместимость полимеров, а получаемый материал имеет невысокие упруго-прочностные характеристики и сужается температурный интервал эксплуатации изделий со стороны как отрицательных, так и положительных температур. Мы предполагали частично устранить указанные выше недостатки, используя неорганические наполнители.

Одним из возможных путей улучшения комплекса свойств полимерных композиций является введение в них наноразмерных наполнителей, в том числе слоистых силикатов из группы монтмориллонитов (ММТ), способных организовывать органоминеральные комплексы [2]. Эта способность является следствием лабильности слоистой структуры монтмориллонита, разбухающей при интеркаляции органическими веществами.

Было исследовано влияние «органобентонита Cloisite 15A» - природного монтмориллонита, модифицированного четвертичными аммониевыми солями, на процесс получения и свойства ДТЭП на основе бутадиен-нитрильных каучуков и полипропилена.

Методом порошковой рентгенографии (XRD) изучен фазовый состав монтмориллонитовой глины и структурные характеристики монтмориллонита.

ДТЭП изготавливались в смесительной камере пластикордера «Brabender» при введении органоглины Cloisite 15A в дозировке
до 7 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера как в полиолефиновую, так и в каучуковую фазы. Полученные композиции экструдировались через щелевую головку пластикордера, из ленты материала изготавливались образцы для испытаний.

Установлено, что введение 1-3 мас. ч. монтмориллонита приводит к повышению упруго-прочностных характеристик динамических термоэластопластов, в частности, модуль упругости возрастает на 27-54%. Улучшаются и термические свойства ДТЭП. Так, температура начала деструкции, равная 269°C для исходного ДТЭП, повышается до 350°C для ДТЭП с 1 мас. ч. ММТ и 343°C - для ДТЭП
с 3 мас.ч. ММТ.

Результаты реологических исследований (MPT Monsanto, температура 170-210°C) и оценки упруго-гистерезисных характеристик композиций (динамический реометр RPA 2000, диапазон деформации от 0 до 10%, температуры - от 40 до 130°C, частоты - от 0,1 до10 Гц) также показали положительное влияние слоистого наполнителя на свойства ДТЭП.

Исследована стойкость динамических термоэластопластов к действию агрессивных сред. Показано, что введение монтмориллонита уменьшает степень набухания и, следовательно, повышает стойкость к действию агрессивных сред.

Результаты исследования полученных композиций методом XRD позволяют объяснить улучшение физико-механических характеристик ДТЭП эксфолиацией наноразмерных частиц монтмориллонита в полимерной матрице.

В настоящее время проводятся исследования по модификации динамических термоэластопластов бентонитовыми глинами отечественного происхождения.

Работа выполнена в рамках государственного контракта № 02.552.11.7070 от 02.10.2009.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Вольфсон, С.И. Динамически вулканизованные термоэластопласты: получение, переработка, свойства/ С.И. Вольфсон - М.: Наука. - 2004. - 170 с.
  2. Туторский, И.А. Термостойкие нанокомпозиты со слоистыми силикатами на основе бутадиен-нитрильного каучука / И.А. Туторский, В.С. Альтзицер, Б.В. Покидько и  др.// Каучук и резина. - 2007. - №2. - С.16.

Библиографическая ссылка

Нигматуллина А.И., Вольфсон С.И., Охотина Н.А., Сабиров Р.К. ДИНАМИЧЕСКИ ВУЛКАНИЗОВАННЫЕ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СЛОИСТЫМ НАНОНАПОЛНИТЕЛЕМ // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 4. – С. 64-65;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=24644 (дата обращения: 17.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074