+7 989 669 15 15



ВЛИЯНИЕ МАЛЕИНИЗИРОВАННОГО 1,2-ПОЛИБУТАДИЕНА НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПВХ-КОМПОЗИЦИЙ




*Абдуллин М.И., **Глазырин А.Б., ***Кинзибаев Динар Рауфович, ****Маннанова Олеся Рафисовна

*профессор, **доцент, ***аспирант, ФГБОУ ВПО «БашГУ», г. Уфа. ****магистр, ФГБОУ ВПО «БашГУ», г. Уфа.

Ha oдно из первых мест в химии и технологии полимеров выдвигается проблема синтеза новых полимеров путем химической модификации уже существующих полимеров с целью получения на их основе новых материалов с комплексом ценных свойств. Ненасыщенные полимеры, благодаря наличию в составе макромолекул реакционноспособных двойных связей, являются удобными объектами для осуществления химической модификации. Функционализация, осуществляемая путем введения в состав макромолекул полимера ангидридных группировок, повышает теплостойкость, прочность, твердость, химическую стойкость, улучшает адгезионные свойства. Поэтому настоящая работа, посвященная изучению возможности использования малеинзированных 1,2-полибутадиенов в качестве полимерных модификаторов имеет актуальное значение. Целью настоящей работы являлась изучение возможности повышения текучести расплавов ПВХ-композиций введением в их состав малеинизированных 1,2-ПБ. Экспериментально показано, что введение в состав ПВХ-композиции малеинизированного 1,2-ПБ приводит к повышению значения показателя текучести расплава.

Ключевые слова: Ключевые слова: малеинизированный 1,2-полибутадиен,ПВХ-композиция,показатель текучести расплава.




Библиографическое описание: Библиографическое описание:


Среди многочисленных способов модифицирования структуры и свойств полимеров химическая модификация занимает особое место. Как путь создания материалов с улучшенным комплексом свойств этот способ получит развитие и в дальнейшем.

Одним из важных показателей при переработке полимерных композиции является их технологичность, которая на практике оценивается параметром показатель текучести расплава (ПТР). Известно что ПВХ-композиции характеризуется высокой вязкостью и для улучшения условий их переработки используют различные добавки (пластификаторы, лубриканты, модификаторы перерабатываемости) [1].

Целью настоящей работы являлась изучение возможности повышения текучести расплавов ПВХ-композиций введением в их состав малеинизированных 1,2-ПБ.

Измерение текучести расплава проводили в интервале температур 170-200°С и нагрузке 49Н. Использовали композицию следующего состава, м.ч.: ПВХ-100, ДОФ -50, ТОСС-0,2.

В качестве полимерных модификаторов использовали модифицированный малеиновым ангидридом низкомолекулярный и синдиотактический 1,2-ПБ с различным содержанием малеиновых групп. Полимерные модификаторы вводили в состав ПВХ композиции в количестве 0,5-2,5 м.ч.

Установлено, что введение в состав ПВХ-композиции малеинизированного 1,2-ПБ приводит к повышению значения ПТР полимера (рис. 2.). С увеличением содержания малеинизированного 1,2-ПБ в ПВХ-композиции ее текучесть закономерно возрастает. Так, при использовании МПБ (α=5,3%) увеличение содержания модификатора от 0,5 до 2,5 м.ч. приводит к повышению ПТР ПВХ-композиции при 200°С в 1,4 раза (рис.1.). По-видимому, при ведении малеинизированных 1,2-ПБ в ПВХ-композицию, наблюдается пластифицирующий эффект проявляющийся в повышении текучести расплава (табл. 2.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Зависимость ПТР ПВХ-композиции от температуры при различном

содержании в ПВХ композиции МПБ

(α=5,3%) м.ч.: 1 – 0; 2 - 0,5; 3 - 1,5; 4 - 2; 5 - 2,5.

 

Увеличение содержания малеиновых групп в МПБ, вводимом в состав ПВХ-композиции, приводит к снижению эффективности влияния полимера на текучесть пластифицированного ПВХ (табл. 1.).

При использовании МПБ (α=13,5%), при 200°С ПТР ПВХ-компаунда увеличивается до 22,1 г/10 мин, т.е. в 1,7 раза. Это меньше, чем при использовании МПБ с содержанием малеиновых групп 5,3% (ПТР возрастает до 26,2 г/10мин, т.е. в 2 раза).

Полученный результат можно объяснить увеличением термодинамического сродства (совместимости) малеинизированного 1,2-ПБ с ПВХ с увеличением количества малеиновых групп в 1,2-ПБ. Т.е. проявляется определенное пластифицирующее действие малеинизированного 1,2-ПБ по отношению к макромолекулам ПВХ. С повышением термодинамического сродства ПВХ и МПБ эффективность пластифицирующего действия последнего снижается.

 

 

 

Таблица 1.

Влияние содержания полимерного модификатора МПБ (α=13,5%)

на ПТР ПВХ-композиции

Температура, °С ПТР, г/10 мин
содержание модификатора, м.ч.
0 0,5 1,5 2,0 2,5
170 0,1 0,1 0,2 0,2 0,5
180 0,2 0,2 0,3 0,4 0,6
190 2,5 2,9 3,5 4,2 5,3
200 13,2 14,1 15,3 18,2 22,1

 

Иные результаты были получены при использовании в качестве полимерного модификатора малеинизированного высокомолекулярного 1,2-СПБ (α=10,5%): ПТР ПВХ-композиции достигает максимального значения при введении МСПБ в количестве 0,5 м.ч., при дальнейшем увеличении содержания МСПБ наблюдается некоторое снижение текучести расплава ПВХ-компаунда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.Зависимость ПТР ПВХ-композиции от температуры при различном

содержании MСПБ (α=10,5%), м.ч.: 1 – 0; 2 - 0,5; 3 - 1,5; 4 - 2; 5 - 2,5.

 

Таким образом, малеинизированный 1,2-СПБ целесообразно использовать в составе ПВХ-композиций в небольших количествах (<0,5 м.ч./100 м.ч. ПВХ).

Модификация полимера добавками малых количеств ограничено совместимых с ним малеинизированных 1,2-ПБ является эффективным методом регулирования реологических свойств ПВХ-материалов в широком температурном диапазоне.

Эффективность их действия зависит от содержания в ПВХ-композиции и количества малеиновых групп в МПБ: при модификации ПВХ малеинизированным НПБ значение ПТР полимера увеличивается прямо пропорционально содержанию модификатора, зависимость близка к линейной (рис. 3.). Повышение степени функционализации полибутадиена и увеличение, тем самым, его совместимости с ПВХ приводит к снижению эффективности влияния модификатора на реологические свойства ПВХ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3. Зависимость ПТР модифицированных ПВХ-композиций от содержания малеинизированного 1,2-полибутадиена (1900С): 1 – МПБ (α=5,3%);

2 – МПБ (α=13,5%); 3-MJSR (α=10,5%).

 

При одинаковом содержании в ПВХ-композиции (2,5 м.ч.) эффективность влияния на текучесть расплава низкомолекулярного (α=13,5%) и высокомолекулярного (α=10,5%) малеинизированных ПБ, имеющих близкое содержание малеиновых групп, отличается несущественно (табл. 2.).

 

Таблица 2.

Зависимость ПТР ПВХ-композиции от температуры при различном

содержании малеиновых групп в ПБ

(содержание полимерного модификатора в ПВХ-композиции 2,5 м.ч.)

Температура, °С ПТР, г/10 мин
Исходная композиция МПБ MJSR (α=10,5%)
(α=5,3%) (α=13,5%)
170 0,1 1,3 0,5 0,1
180 0,2 2,0 0,6 0,2
190 2,5 8,2 5,3 3,6
200 13,2 26,2 22,1 21,0

 

Таким образом, расплавы пластифицированного ПВХ, модифицированные малеинизированным ПБ, обладают меньшей вязкостью и могут перерабатываться в области более низких значений температур и напряжений сдвига по сравнению с исходным полимером. Это свидетельствует о возможности использования 1,2-полибутадиенов в составе пластифицированного ПВХ в качестве модификаторов перерабатываемости с целью снижения вязкости полимерного расплава и температуры переработки ПВХ-композиций.

Сочетание стабилизирующего эффекта малеинизированного ПБ с его пластифицирующим действием позволяет рекомендовать его для использования в составе пластифицированных ПВХ-композиций в качестве модификатора комплексного действия.

 

Список литературы:

1.        Платэ Н.А., Литманович А.Д., Ноа О.В. Макромолекулярные реакции. М.: Химия, 1977. с.5,165.

Предстоящие заочные международные научно-практические конференции
A-415
Направления: все научные дисциплины
Прием материалов 31 декабря 2017 г
P-116
Направления: педагогика,психология,культурология
Прием материалов 24 декабря 2017 г.
E-415
Направления: экономика,социология
Прием материалов 24 декабря 2017 г.