Получение композитов полиэтилен / сополимер этилен–октена / СаСO3 смешением в расплавах и регулирование их эластичностити

Д. А.  Голобоков; В. В. Мясоедова

doi:10.25514/CHS.2022.2.23005

Д. А. Голобоков Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
В. В. Мясоедова Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия

DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2022.2.23005

Ключевые слова: полиэтилен, сополимер этилен-октена, гидрофобизированный мел, полимерные смеси и композиты, прочность, эластичность

Аннотация

Представлены результаты исследования смесей полиэтилена и сополимера этилен-октена в широком диапазоне концентраций полимеров и композитов на основе полимерных смесей, дисперсно-наполненных гидрофобизированным мелом, полученных с целью повышения их эластичности. Смеси полимеров и трехкомпонентные дисперсно-наполненные гидрофобизированным мелом композиты получены смешением в расплавах экструзионным методом. Предварительно были изучены реологические свойства и измерены показатели текучести расплавов полимеров, их смесей, а также дисперсно-наполненных гидрофобизированнным мелом смесей сополимера этилен-октена и полиэтилена различного состава. Определены физико-механические свойства: прочность на разрыв и относительное удлинение при растяжении полиэтилена низкой плотности, сополимера этилен-октена, а также их смесей и композитов, дисперсно-наполненных гидрофобизированным мелом в области концентраций до 60 масс.%. Обнаружено, что термопластичный полиэтилен хорошо совместим с сополимером этилен-октена в изученной области концентраций. Результаты физико-механических исследований свидетельствуют об эластификации - повышении относительного удлинения при растяжении при введении в полиэтилен сополимера этилен-октена, а также гидрофобизированного мела. Рассмотрены концентрационные зависимости и выявлены особенности эластификации бинарных полимерных смесей, а также двух- и трехкомпонентных композитов, содержащих гидрофобизированный мел.

Литература

Myasoedova, V.V., Vasiliev, I.Yu., Grachev, A.V., & Shakhov, A.V. (2022). Extrusion processing of composite material recycled polypropylene / ethylene-octene copolymer. Vse Materialy. Entsiklopedicheskii Spravochnik = All materials. Encyclopedic reference book. 3, 15–23. (in Russ).

Myasoedova, V.V., Golobokov, D.V., & Vasil'ev, I.Yu., (2022). Proceedings of the XXIII Annual Scientific Conference of the Department of Polymers and Composite Materials of the Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences POLYMERS 2022. M.: Ltd “Torus Press”, P. 19–25 (in Russ.). https://doi.org/10.30826/POLYMERS-2022-03.

Myasoedova, V.V., & Lushkova, A.V. (2020). Eco-solution: composites from recycled polypropylene modified by thermoplastic elastomers and dispersed fillers. Khimicheskaya Bezopasnost’ = Chemical Safety Science, 4(2), 265–281 (in Russ). https://doi.org/10.25514/CHS.2020.2.18019.

Myasoedova, V.V., Golobokov, D.V., Vasiliev, I.Yu. (2022) Regulation of the properties of dispersion-filled basalt scale copolymer ethylene-octene and its mixtures with polyethylene. Proceedings of the XXIII Annual Scientific Conference of the Department of Polymers and Composite Materials of the Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences POLYMERS 2022. M.: Ltd “Torus Press”, P. 19–25 (in Russ.). https://doi.org/10.30826/POLYMERS-2022-04

Jing, Y., Nai, X., Dang, L., Zhu, D., Wang, Y., Dong, Y., & Li, W. (2018). Reinforcing polypropylene with calcium carbonate of different morphologies and polymorphs. Science and Engineering of Composite Materials, 25(4), 745–751. http://dx.doi.org/10.1515/secm-2015-0307.

Backes, E.H., Sene, T.S., Passador, F.R., & Pessan, L.A., (2017). Electrical, thermal and mechanical properties of epoxy/CNT/calcium carbonate nanocomposites. Materials Research, 21. http://dx.doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2017-0801.

Mydin, R.B., Zahidi, I.N.M., Ishak, N.N., Shaida, N., Ghazali, S.N., Moshawih, S., & Siddiquee, S., (2018). Potential of calcium carbonate nanoparticles for therapeutic applications. Malaysian Journal of Medicine and Health Sciences, 14, 201–206. https://www.researchgate.net/publication/331131395_Potential_of_Calcium_Carbonate_Nanoparticles_for_Therapeutic_Applications. (accessed 08.09.2022)

Gerasimov, S.A., Novakova, A.A., Kraposhin, V.S., & Bocharov, P.V. (2012) Nanoclusters in solid solutions of iron-chromium and their influence on the hardness of the nitrided layer of 38Kh2MYA steel. In: Science and Education. М.: Bauman Moscow State Technical University. 11, С. 35.

Na Hu, Erjun Tang, Da Chang, et al. (2021). Modification of CaCO3 nanoparticles by styrene-acrylic polymer emulsion sзraying and its application in polypropylene material. Power Technology, 394, 83–91 https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.08.046.

Bondaletova, L.I., & Bondaletov, V.G. (2013). Polymer matrices. In: Polymer composite materials Tomsk: Tomsk Polytechnic University (pp. 18–28) (in Russ.).

Kozlovsky, V.I., & Vaytekhovich, P.E. (2012). Grinding of materials in a ball mill with an agitator Proceedings of BSTU. №3. Chemistry and Technology of inorganic substances (Р. 126–129) (in Russ.).

Kozlovsky, V. I.., Petrov, O. A., & Borovsky, D. N. (2020). Complex technology of dispersion of chalk fillers of composites by wet method. Bulletin of Polotsk State University. Applied Sciences. (pp. 71–75) (in Russ.).

GOST (State Standard) 16337-77. High pressure polyethylene. Technical specifications (in Russ.).

Polygon-Service Ltd. https://www.kreider.ru/marka-MK-90T-ru.pdf (accessed 08.09.2022).

GOST (State Standard) 11645-73. Plastics. Determination of flow index of thermoplastics melt by extrusion plastometer (in Russ.).

GOST (State Standard) 14236-81. Polymer films. Tensile test method (in Russ.).

Myasoedova, V.V. (2021). Composite materials based on recycled polyolefins modified copolymers of ethylene octene and styrene copolymers. Proceedings of the XXII Scientific Conference of the Department of Polymers and Composite Materials. POLYMERS 2021. M.: Ltd “Torus Press” P. 37–42. https://doi.org/10.30826/POLYMERS-2021-10. (in Russ.).