facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Wiki
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip

Исследование влияния температуры на способность к переработке смесей полимеров с ФУЛЛЕРЕНАМИ

Автор Доклада: 
Акатов Е.С., Гудков М.А., Игуменова Т.И.
Награда: 
Исследование влияния температуры на способность к переработке смесей полимеров с ФУЛЛЕРЕНАМИ

УДК 678

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СПОСОБНОСТЬ К ПЕРЕРАБОТКЕ СМЕСЕЙ ПОЛИМЕРОВ С ФУЛЛЕРЕНАМИ

Акатов Евгений Сергеевич, аспирант
Гудков Максим Андреевич, аспирант
Игуменова Татьяна Ивановна, докторант, канд. техн. наук
Воронежская государственная технологическая академия


В статье показано влияние фуллеренсодержащего технического углерода (ФТУ) на реологические свойства карбоцепных каучуков. Выявлена общая зависимость концентрации вводимого ФТУ и показателя текучести расплава до и после температурного воздействия.
Ключевые слова: фуллеренсодержащий технический углерод, каучук, показатель текучести расплава (ПТР), температурное воздействие.

In article influence fullerencontaining technical carbon (FTC) on rheological properties of rubbers is shown. The general dependence of concentration entered FTC and a fluidity indicator melt before aging is temperature influence.
Keywords: fullerencontaining technical carbon, rubber, fluidity indicator melt, temperature influence.

В настоящее время большое внимание уделяется исследованиям в области развития наносистем. В первую очередь это связано с приказом президента Российской Федерации « Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации», в котором развитие наноиндустрии названо одним из главных в инновационном развитии экономики страны.
Одним из перспективных направлений модификации свойств полимеров является изучение действия фуллеренсодержащего технического углерода (ФТУ) и смесей фуллеренов на свойства полимерных композитов. Интерес обусловлен неоднозначным влиянием ФТУ на физико-механические и реологические характеристики полимеров. Модифицирующая активность ФТУ, несмотря на его развитую поверхность, находится в области микродозировок. ФТУ представляет собой смесь наноматериалов в состав которых помимо аморфного углерода и модифицированного графита входят нанотрубки, нановолокна и фуллереновая сажа.
Данный продукт был получен на базе кафедры УК и МТ Воронежской государственной технологической академии, электродуговым синтезом в среде гелия. Подробный фракционный состав представлен в таблице 1.
Таблица 1. Фракционный состав ФТУ.
 

Фракционный состав ФТУ

Углеродные нанотрубки сочетают в себе свойства супрамолекулы и твердого тела и также могут рассматриваться как модифицирующий агент при содании полимерных композитов. Эта особенность привлекает к себе постоянное внимание исследователей, изучающих особенности взаимодействия поведения этого объекта в различных условиях. Указанные особенности, представляющие значительный научный интерес, могут быть положены в основу эффективного прикладного использования нанотрубок в различных областях науки и технологии. Однако, как показали предварительные исследования, они отрицательно влияют на свойства эластомерной композиции, привносят ухудшение технологических свойств, связанное с анизотропией композита и резкой усадкой смесей в процессах переработки.
Таким образом в качестве наноматериала была выбрана смесь фуллеренов С60÷С92 (далее СФ), отличающаяся стабильными показателями качества, а среди исследуемых каучуков для сравнения были выбраны: изопреновый (натуральный) каучук (НК) и синтетический каучук этиленпропилендиеновый тройной (ЭПДК). Выбор полимеров обусловлен их разницей в непредельности и способности к кристаллизации. Концентрация менялась в пределах 0-0,06 м.ч. Вводили СФ в виде раствора на поверхность каучука, после высыхания перемешивали на вальцах. Испытания по определению показателя текучести расплава (ПТР) проводились на приборе ИРТ при температуре 4530 К и нагрузке 118 Н.
С целью изучить реологическое поведение каучуков с фуллеренами после нагрева вторая серия была подвержена воздействию температуры при температуре 3730К в течении 24 часов.
В результате получены следующие зависимости (рис.1-4):

 

 

В итоге из представленных данных для НК можно сделать заключение о том, что введение добавки фуллеренов увеличивает ПТР пропорционально повышению их концентрации. Это, вероятно, связано с облегчением внутримолекулярных взаимодействий и постепенным снижением степени кристалличности изопренового каучука. Для подверженых температурному воздействию образцов НК наблюдается обратная зависимость, которая указывает на протекание химических реакций сшивки фуллеренов с полимерной матрицей, что совпадает с соответствующим снижением растворимости термостатированных каучуков и увеличением гель-фракции эластомера.
Влияние фуллеренов на СКЭПТ также вызывает увеличение текучести, однако зависимость имеет не прямолинейный характер, а проходит через максимум при концентрации 0,03 масс.ч. с дальнейшим спадом. Это подтверждает полученные нами ранее результаты о резком повышении степени кристалличности микроблочных эластомеров, к которым относится СКЭПТ, при определенной концентрации фуллеренов. У подверженных температурному воздействию образца проявляется та же тенденция что и у НК, а именно постепенный спад показателя текучести при увеличении концентрации фуллеренов.
Таким образом можно сделать следующие выводы:
при физико-химических взаимодействиях фуллеренов в полимерных матрицах различной химической природы наблюдаются общие закономерности, связанные с действием аллотропной формы углерода как межмолекулярного пластификатора, для каждого полимера необходимо проводить оптимизацию по концентрации в зависимости от его кристалличности и вида блочной структуры.
При повышении температуры до уровня 3730К наблюдается химическое присоединение фуллеренов, что необходимо учитывать в процессах переработки полимеров.

9.33333
Ваша оценка: Нет Средняя: 9.3 (3 голоса)
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.