Модификация базальтопластиков на основе полиэтилена | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Спецвыпуск

Опубликовано в Молодой учёный №24 (104) декабрь-2 2015 г.

Дата публикации: 15.12.2015

Статья просмотрена: 17 раз

Библиографическое описание:

Бредихин П. А. Модификация базальтопластиков на основе полиэтилена // Молодой ученый. — 2015. — №24.1. — С. 7-8. — URL https://moluch.ru/archive/104/23575/ (дата обращения: 25.09.2018).



Модификация базальтопластиков на основе полиэтилена

Бредихин Павел Александрович, аспирант

Саратовский государственный университет имени Гагарина Ю.А.

 

Полиэтилен (ПЭ) обладает ценным комплексом свойств, обеспечивающих изделиям достаточно высокую прочность, стойкость к воздействию агрессивных сред и радиации, не токсичность, высокие диэлектрические показатели. В подавляющем большинстве случаев на практике даже тогда, когда это не вызвано технической необходимостью, применяются не наполненные полимеры, в частности "чистый" полиэтилен. Однако введение рационального количества минеральных и других наполнителей позволяет значительно улучшить комплекс физико-механических свойств полимеров, снизить их стоимость и расширить сырьевую базу.

Для получения полимерного композиционного материала (ПКМ) полиэтилен низкого давления (ПЭНД) наполняли разным количеством базальта с размером частиц ≤ 140 мкм. Как видно из табл.1, с повышением содержания базальта в ПКМ, текучесть композиции уменьшается, но вместе с тем композиции, наполненные базальтом можно перерабатывать методом литья под давлением.

Таблица 1

Изменение показателя текучести расплава композиции при 2000С

в зависимости от ее состава

Состав композиции, масс.ч., на 100 масс.ч. ПЭ

ПТР, г/10мин, при 5 кг

ПЭНД

16

ПЭНД+30базальта

19

ПЭНД+40базальта

23

ПЭНД+50базальта

26

 

Как показали исследования (табл.2), наиболее лучшие показатели физико-химических и механических свойств наблюдаются при введении в ПЭНД 40 масс.ч. базальта.

Таблица 2

Сравнительные характеристики ПКМ на основе ПЭ и базальта

(размер частиц ≤ 140мкм)

Состав композиции, масс.ч., на 100 масс.ч. ПЭ

Изгибающее напряжение, МПа

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа

Ударная вязкость, кДж/м2

Твердость по Бринеллю, МПа

ПЭНД

17

28

3

60

ПЭНД+30масс.ч. базальта

27

12

10

78

ПЭНД+40масс.ч. базальта

28

14

13

82

ПЭНД+50масс.ч. базальта

26

11

13

85

*- образцы без надреза не ломаются

 

Для направленного регулирования свойств материалов, при котором им придается определенный комплекс физико-механических характеристик, проведена модификация декабромдифенилоксидом (ДБДФО) ПКМ на основе полиэтилена наполненного 40 масс.ч. базальта.

Так как наполнение полимеров влияет на их вязкость и, соответственно, текучесть композиции, то изучен показатель текучести расплава. Из данных табл.3 видно, что предлагаемые композиции можно перерабатывать методом литья под давлением.

Таблица 3

Изменение показателя текучести расплава композиции в зависимости от ее состава

Состав композиции, масс.ч., на 100 масс.ч. ПЭ

Модификатор

ПТР, г/10мин

ПЭНД

-

16

ПЭНД+40базальта

-

23

ПЭНД+40базальта

ДБФО

24

Примечания: условия проведения испытаний: температура – (190±0,5) °С, нагрузка – 5 кгс.

 

Введение модифицирующей добавки повышает физико-механические свойства, по сравнению с не модифицированной композицией (табл. 4): изгибающее напряжение повышается на 30%, ударная вязкость – на 48 % и твердость по Бринеллю – на 21 %.

Таблица 4

Сравнительная характеристика модифицированных ДБФО базальтопластиков

Состав композиции, масс.ч., на 100 масс.ч. ПЭ

Изгибающее напряжение, МПа

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа

Ударная вязкость*,кДж/м2

Твёрдость по Бринеллю, МПа

ПЭНД

17

28

3

60

ПЭНД+40 базальта

28

14

13

82

ПЭНД+40 базальта

42

27

25

105

Примечание: коэффициент вариации по свойствам составляет ~ 5-6 %; *- образцы испытаны с надрезом, **- образцы не разрушились.

Таким образом, в работе, изучено влияние базальта на физико-механические свойства ПКМ на основе ПЭ и дисперсного минерального наполнителя – базальта, который вводится в различном массовом соотношении в ПЭ. Наиболее высокие значения прочностных показателей наблюдаются при введении в ПЭ 40масс.ч. базальта с размеров частиц ≤ 140 мкм, а модификация базальта декабромдифенилоксидом позволяет еще в большей степени повысить физико-механические свойства разработанных базальтопластиков на основе полиэтилена.

Основные термины (генерируются автоматически): состав композиции, базальт, ударная вязкость, основа полиэтилена, размер частиц, изгибающее напряжение, изменение показателя текучести расплава композиции, метод литья, текучесть композиции, основа ПЭ.


Похожие статьи

Полимерные композиционные материалы на основе полиэтилена...

моторное масло, коэффициент трения, относительное удлинение, глина, свойство, добавок, показатель текучести расплава, основа полиэтиленов, полимерная матрица, масло.

Влияние состава наполнителей на свойства полимерных...

Выбор тех или иных добавок для создания композиции, отвечающей требованиям, связан с их

Направленное изменение свойств базового полимера достигается путем введения

Теоретические данные показывают, что путем уменьшения размеров частиц наполнителя и...

Плотность упаковки и дефектность структуры компоноров

Объектами исследования служили композиционные материалы на основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) марки 20908–040 (ГОСТ 16338–77) с показателем текучести расплава 4,9 г/10 мин и плотностью 0,945 г/см3.

Физико-механические и технологические свойства полиэтилена...

Ключевые слова: полиэтилен трубной марки, наношпинель магния, термостабилизатор, показатель текучести расплава, предел текучести при

Композиции были получены на лабораторных вальцах путем последовательного введения в расплав базового ПЭ...

Исследование физико-механических свойств...

Ударная вязкость; кДж/м2. Твердость по Бринеллю; МПа. изгибе.

Основные термины (генерируются автоматически): базальтовая вата, окисленный графит, разрушающее напряжение, показатель текучести расплава, свойство, вводимый модификатор, окисленный...

Использование дисперсных наполнителей для создания...

Обычно размер частиц не превышает 40 мкм, однако в последнее время при создании

Близкие значения их показателя преломления к его значению у большинства полимеров

композиции; хорошая смачиваемость расплавом или раствором полимера (наполнитель...

Выбор перспективного полиэтилена марки ПЭ-100 и направления...

«НК черный» характеризуется низким значением предела текучести, однако, удлинение при разрыве достигает 1000 % и более.

Исследование углепластиков трубного назначения на основе полиэтилена марки ПЭ80Б.

Изучение влагопрочностных свойств древесно-наполненных...

Полиэтилен имеет относительно низкую температуру плавления (обычно между 106 и 130 °С, в зависимости от плотности/разветвленности ПЭ) и может производиться с очень широким диапазоном вязкостей расплава.

Состав композиций представлен в таблице 1. Таблица 1.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Полимерные композиционные материалы на основе полиэтилена...

моторное масло, коэффициент трения, относительное удлинение, глина, свойство, добавок, показатель текучести расплава, основа полиэтиленов, полимерная матрица, масло.

Влияние состава наполнителей на свойства полимерных...

Выбор тех или иных добавок для создания композиции, отвечающей требованиям, связан с их

Направленное изменение свойств базового полимера достигается путем введения

Теоретические данные показывают, что путем уменьшения размеров частиц наполнителя и...

Плотность упаковки и дефектность структуры компоноров

Объектами исследования служили композиционные материалы на основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) марки 20908–040 (ГОСТ 16338–77) с показателем текучести расплава 4,9 г/10 мин и плотностью 0,945 г/см3.

Физико-механические и технологические свойства полиэтилена...

Ключевые слова: полиэтилен трубной марки, наношпинель магния, термостабилизатор, показатель текучести расплава, предел текучести при

Композиции были получены на лабораторных вальцах путем последовательного введения в расплав базового ПЭ...

Исследование физико-механических свойств...

Ударная вязкость; кДж/м2. Твердость по Бринеллю; МПа. изгибе.

Основные термины (генерируются автоматически): базальтовая вата, окисленный графит, разрушающее напряжение, показатель текучести расплава, свойство, вводимый модификатор, окисленный...

Использование дисперсных наполнителей для создания...

Обычно размер частиц не превышает 40 мкм, однако в последнее время при создании

Близкие значения их показателя преломления к его значению у большинства полимеров

композиции; хорошая смачиваемость расплавом или раствором полимера (наполнитель...

Выбор перспективного полиэтилена марки ПЭ-100 и направления...

«НК черный» характеризуется низким значением предела текучести, однако, удлинение при разрыве достигает 1000 % и более.

Исследование углепластиков трубного назначения на основе полиэтилена марки ПЭ80Б.

Изучение влагопрочностных свойств древесно-наполненных...

Полиэтилен имеет относительно низкую температуру плавления (обычно между 106 и 130 °С, в зависимости от плотности/разветвленности ПЭ) и может производиться с очень широким диапазоном вязкостей расплава.

Состав композиций представлен в таблице 1. Таблица 1.

Задать вопрос