Библиографическое описание:

Леонов Д. В., Розов Р. М., Устинова Т. П., Клюев И. А. Исследование физико-механических свойств полиамида-6, модифицированного окисленным графитом и базальтовой ватой на стадии его синтеза // Молодой ученый. — 2015. — №24.1. — С. 38-40.

 

Аннотация: изучены деформационно-прочностные свойства и показатель текучести расплава полиамида-6, модифицированного окисленным графитом промышленной марки EG 250-80 в количестве 1-5 %, а также физико-механические характеристики поликапроамида наполненного 5 и 10 % базальтовой ваты.

Ключевые слова: полиамид-6, полимеризационное наполнение, окисленный графит, базальтовая вата, физико-механические свойства.

На современном этапе развития полимерные материалы должны обладать высокими потребительскими характеристиками. Для создания полимеров с улучшенными функциональными свойствами актуально использование инновационных методов их модификации, к которым относится высокоэффективный способ полимеризационного наполнения ПКМ, в частности, полиамида-6, а также применение в качестве модифицирующих добавок углеродсодержащих и минеральных наполнителей, в том числе, окисленного графита (ОГ) и базальтовой ваты (БВ).

Как было показано ранее [1,2], введение электрохимически-окисленного графита в полиамидную матрицу на стадии ее синтеза значительно влияет на структуру и свойства получаемого материала, в частности, улучшаются трибологические показатели синтезируемого полимера и возрастает тепло- и электропроводность при сохранении основных эксплуатационных характеристик.

В ходе дальнейших исследований в полиамидную матрицу вводился на стадии синтеза полимера окисленный графит (бисульфат) марки EG-250-80 в количестве 1-5 % и исследованы технологические свойства разрабатываемого полимера, в частности, показатель текучести расплава (рис.1)

Рис.1. Показатель текучести расплава: 1-ПА-6; 2-ПА-6+1%EG 250-80; 3-ПА-6+2% EG250-80; 4-ПА-6+3% EG250-80; 5-ПА-6+4%EG 250-80; 6-ПА-6+5% EG 250-80.

 

Полученные данные свидетельствуют о том, что введение ОГ увеличивает вязкость расплава по мере увеличения количества вводимого модификатора в полимеризующуюся систему.

В дальнейшем проведено исследование влияния количества вводимого модификатора на деформационно-прочностные характеристики модифицированного полиамида-6 (табл.1.)

Таблица 1

Деформационно-прочностные свойства модифицированного полиамида-6

             Показатели

 

Материал

Разрушающее напряжение при; МПа

Ударная вязкость; кДж/м2

Твердость по Бринеллю; МПа

изгибе

растяжении

сжатии

ПА-6

71

31

108

19

100

ПА-6+1% EG250-80

47

36

56

17

109

ПА-6+2% EG250-80

35

21

56

15

107

ПА-6+3% EG250-80

29

19

54

15

103

ПА-6+4% EG250-80

26

18

58

14

103

ПА-6+5% EG250-80

24

20

59

11

102

 

Из полученных экспериментальных данных следует, что введение окисленного графита марки EG-250-80 в полиамид-6 на стадии его синтеза снижает показатели разрушающих напряжений при изгибе и при сжатии по мере увеличения количества вводимого модификатора. К тому же, как отмечалось в работе [3], введение окисленного графита марки EG-250-80 в полимеризующуюся систему в количестве 1 % обеспечивает увеличение твердости по Бринеллю и разрушающего напряжения при растяжении синтезируемого материала.

На следующем этапе работы исследованы деформационно-прочностные свойства полиамида-6 наполненного 5-10 % базальтовой ваты (рис.2).

Данные БВ

Безымянный

Рис. 2. Деформационно-прочностные свойства: 1-ПА-6; 2-ПА-6+5% БВ; 3-ПА-6+10% БВ

 

Полученные экспериментальные данные показывают однозначное увеличение физико-механических показателей модифицированного полиамида-6, наполненного 10 % базальтовой ваты. Наибольшее увеличение отмечается у таких показателей как разрушающее напряжение при растяжении и твёрдость по Бринеллю на 40% и 31 % соответственно.

Таким образом, исследование физико-механических характеристик полиамида-6, модифицированного окисленным графитом и базальтовой ватой на стадии его синтеза показало, что синтезируемые материалы отличаются наилучшим спектром потребительских свойств при введении модификаторов в количестве 1% и 10 % соответственно.

 

Литература:

  1. Леонов Д.В., Устинова Т.П., Левкина Н.Л., Сладков О.М. Полиамид-6, модифицированный окисленным графитом: синтез, структурные особенности и свойства // Дизайн. Материалы. Технология. 2014. № 5 (35). С. 42-45.
  2. Леонов Д.В. Выбор состава и комплексная оценка свойств полиамида-6, модифицированного окисленным графитом /Леонов Д.В., Левкина Н.Л., Устинова Т.П. // Журнал прикладной химии. - 2015. - Т. 88, № 6. - С. 957-962.
  3. Леонов Д.В., Устинова Т.П., Сладков О.М. Особенности синтеза и свойства полиамида-6, модифицированного на стадии синтеза окисленным графитом // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: доклады Международной конференции "Композит-2013". - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2013.  С. 124-126.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle