Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system
Using viscosimetry, optical microscopy with statistical treatment of images of microstructures and differential thermal analysis techniques, influence of nanodimensional silica of modified surface with hydroxyl and methyl groups on rheological properties and structure-forming processes at melt flow...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2007
|
| Online Zugang: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/247 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Surface |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Surface| _version_ | 1869291352121933824 |
|---|---|
| author | Sapianenko, A. A. Dzyubenko, L. S. Gorbyk, P. P. Tsebrenko, M. V. |
| author_facet | Sapianenko, A. A. Dzyubenko, L. S. Gorbyk, P. P. Tsebrenko, M. V. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "A. A. Sapianenko",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "L. S. Dzyubenko",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "P. P. Gorbyk",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "M. V. Tsebrenko",
"institution": "Киевский национальный университет технологий и дизайна"
}
] |
| author_sort | Sapianenko, A. A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2018-11-27T09:40:57Z |
| description | Using viscosimetry, optical microscopy with statistical treatment of images of microstructures and differential thermal analysis techniques, influence of nanodimensional silica of modified surface with hydroxyl and methyl groups on rheological properties and structure-forming processes at melt flow of polypropylene/copolyamide blend were studying. It is established, that nanodimensional silicas having influence on parameters of melting and crystallization of extrudates of polymer blends. It is shown, that nanodimensional silica with surface grafted dimethyl groups is more effective, than non – modyfying one, in fiber-forming processes at the expense of  his surface affinity with polypropylene. The optimal compositions of blends and conditions of extrusion at production of polypropylene microfibers with improved characteristics were founded. One concluded, that introduction of nanodimensional silicas in blend of polypropylene/copolyamide is effective method of fiber – forming process regulation |
| first_indexed | 2025-07-22T19:31:26Z |
| format | Article |
| fulltext |
1
УДК 677.027.622
Влияние добавок кремнезема с различной природой
поверхности на структурообразование в системе
полипропилен-сополиамид
А.А. Сапьяненко, Л.С. Дзюбенко, П.П. Горбик, М.В. Цебренко2
Институт химии поверхности им. О.О. Чуйко Национальной академии наук Украины,
ул. Генерала Наумова, 17, 03164, Киев - 164, Украина
2Киевский национальный университет технологий и дизайна,
ул. Немировича-Данченко, 2, 01011, Киев - 11, Украина
Методами вискозиметрии, оптической микроскопии с использованием
статистической обработки изображений микроструктур, а также
дифференциального термического анализа изучено влияние кремнезема наноразмерного
диапазона с гидроксилированной и метилированной поверхностями на реологические
свойства и на структурообразование при течении расплава смеси
полипропилен/сополиамид. Установлено, что нанорозмерные кремнеземы влияют на
параметры плавления и кристаллизации екструдатов смесей полимеров. Показано, что
нанорозмерный кремнезем с привитыми к поверхности диметильными группами более
эффективен, чем немодифицированный, в процессе волокнообразования в смесях
полипропилен/сополиамид за счет сродства его поверхности к полипропилену. Найдены
оптимальные составы смесей и условия экструзии при получении полипропиленовых
микроволокон с улучшенными характеристиками. Сделан вывод, что введение
нанорозмерных кремнеземов в смесь полипропилен/сополиамид - эффективный способ
регулирования волокнообразования.
Using viscosimetry, optical microscopy with statistical treatment of images of
microstructures and differential thermal analysis techniques, influence of nanodimensional
silica of modified surface with hydroxyl and methyl groups on rheological properties and
structure-forming processes at melt flow of polypropylene/copolyamide blend were studying. It
is established, that nanodimensional silicas having influence on parameters of melting and
crystallization of extrudates of polymer blends. It is shown, that nanodimensional silica with
surface grafted dimethyl groups is more effective, than non – modyfying one, in fiber-forming
processes at the expense of his surface affinity with polypropylene. The optimal compositions
of blends and conditions of extrusion at production of polypropylene microfibers with
improved characteristics were founded. One concluded, that introduction of nanodimensional
silicas in blend of polypropylene/copolyamide is effective method of fiber – forming process
regulation.
Введение
Материалы на основе ультратонких синтетических волокон (микроволокон)
находят широкое применение в промышленности для прецизионного очистки газов и
жидкостей, для получения тканей, синтетической кожи и др. Технология получения
микроволокон (МВ) базируется на так называемом явлении специфического волокно-
образования в процессе переработки расплавов смесей полимеров. Сущность его состоит
2
в том, что при течении расплава смеси полимеров под действием реологических сил
один из компонентов (волокнообразующий) образует в массе другого (матричного)
полимера большое количество МВ, строго ориентированных в направлении экструзии.
МВ извлекают из композиционного экструдата экстракцией матричного полимера соот-
ветствующим растворителем [1]. Процессы структурообразования в расплавах смесей
полимеров можно регулировать введением различных добавок: пластификаторов, повер-
хностноактивных веществ и компатибилизаторов [2]. Одним из важных способов регу-
лирования структуры полимеров, а также смесей полимеров, есть введение в них твер-
дых дисперсных добавок [3, 4]. Известно, что структура полимерных экструдатов опре-
деляется не только микрореологическими процессами на стадии переработки, но и в
значительной мере способностью полимеров дисперсной фазы и дисперсионной среды
кристаллизоваться, а также условиями, в которых происходит процесс кристалллизации.
Для разработки технологии получения МВ, наполненных наноразмерными добавками,
путем переработки расплавов смесей полимеров необходимы знания о влиянии твердых
нанодобавок на реологические свойства расплавов смеси полимеров, на структуру и
фазовые переходы в полимерных композитах.
Цель работы – изучение закономерностей влияния высокодисперсного
кремнезема с различной химической природой поверхности на волокнообразование при
течении расплава смеси полимеров.
Экспериментальная часть
Объектами исследования были смеси полипропилен/сополиамид (ПП/СПА) с
соотношением компонентов 30/70 масс. %. Сополиамид представлял собой
сопополимер ε-капролактама и соли АГ состава 50:50. Использовали ПП марки 21060
(ТУ 6-05–1756–78) и сополимер марки ПА–6/66 (ОСТ 6-05–438–78). Изучали влияние
добавок кремнезема с различной химической природой поверхности на реологические
свойства и процессы структурообразования в расплавах смесей ПП/СПА. Как твердые
высокодисперсные добавки наноразмерного диапазона вводили пирогенные кремнеземы
с гидроксилированной и метилированной поверхностями: кремнезем с удельной поверх-
ностью 300 м2/г и 240 м2/г (А-300 и А-240, ТУ В 24.6–05540209–003–2003) и кремнезем с
привитыми к поверхности диметильными группами с удельной поверхностью 242 м2/г
(МАС-200 М, ТУ 251-30-91 ОП) производства Калушского экспериментального завода
ИХП НАН Украины. Содержание последних в волокнообразующем полимере ПП со-
ставляло 0,5; 1,0; 3,0 и 5,0 масс. %. Перед введением в ПП кремнезем А-300 прожари-
вали в муфельной печи при температуре 400 °С в течение 2 ч, а кремнезем МАС-200 М
высушивали в сушильном шкафу при температуре 150 °С в течение 2 ч. Смешивание
полимеров и введение добавок осуществляли с помощью комбинированного червячно-
дискового экструдера марки ЛГП-25, что обеспечивало равномерное распределение
добавок. Определяли вязкость расплавов, используя капиллярный вискозиметр
постоянных давлений. Эластичность расплавов оценивали по величине разбухания
экструдатов смесей (В), подвергнутых отжигу по специальной методике. Влияние
добавок на прядомость расплавов смеси ПП/СПА характеризовали величиной
максимально возможной фильерной вытяжки (Фмах), которую определяли как отношение
скорости приема затвердевшей струи к скорости истечения расплава из формовочного
отверстия. Процессы структурообразования при течении расплавов смесей изучали
методом оптической микроскопии, проводя количественный анализ всех типов структур
в остатке после экстракции СПА из экструдатов. Результаты обрабатывали методом
математической статистики, определяя средний диаметр длинных волокон, коротких
волокон, частиц и пленок, их числовую и массовую долю.
3
Для идентификации групп на поверхности кремнезема регистрировали ИК
спектры на спектрофотометре Thermo Nicolet NEXUS в диапазоне 400 – 4000 см-1.
С целью изучения закономерностей фазовых переходов полимеров в композитах
записывали термограммы плавления и кристаллизации с помощью дериватографа
Q-1500 D фирмы МОМ, Будапешт. Использовали платиновые тигли, в качестве эталона
брали порошок Al2O3. Образцы измельчали, исследуемая проба составляла около 190 мг.
Термограммы процесса плавления регистрировали при скорости нагревания 5˚C/мин в
интервале температур от комнатной до 200 °С, а потом записывали кривые кристалли-
зации расплава при скорости охлаждения 1,5 °C/мин. По термограммам определяли для
ПП температуры начала плавления (Т1), плавления (Тпл), температуры начала кристалли-
зации (Т3), кристаллизации (Ткр) а также температуру окончания процессов плавления и
кристаллизации (Т2 и Т4 соответственно). Точность определения температуры
составляла 2 °С.
По известной методике определяли энтальпию плавления (DН). Для ее расчета
проводили калибрование площади пиков по п-аминобензойной кислоте, энтальпия
плавления которой равна 36,3 кал/г. Степень кристалличности (СК, %) рассчитывали,
исходя из энтальпии плавления полностью кристаллического полимера по уравнению:
a=DН/DНкр×100,
где DНкр – теплота плавления полностью кристаллического полимера, которая
составляет для ПП 62 кал/г; DН – теплота плавления данного образца.
Результаты и их обсуждение
ИК спектры кремнеземов, вводимых в полимерные смеси, приведены на рис. 1, из
которых, видно, что в спектре кремнезема А-300 (1, а,) присутствует интенсивная полоса
поглощения 3743 см-1, которая относится к валентным колебаниям связи О–Н свободных
силанольных групп. Для кремнезема, модифицированного прививкой к поверхности
диметильных групп, в спектре присутствуют полосы поглощения в области 2800 –
3000 см-1, которые соответствуют валентным колебаниям С–Н связей и свидетельствуют
о наличии углеводородных радикалов. Следует отметить, что на поверхности частиц
метилкремнезема (МАС) присутствует также определенное количество силанольных
групп, на что указывает присутствие в спектре малоинтенсивной полосы поглощения
3743 см -1 (рис. 1, б).
Исследования реологических свойств тройных смесей ПП/СПА/А-300 показали,
что при высоких напряжениях сдвига t вязкость нанонаполненных смесей почти не
а б
Рис.1. ИК спектры отражения кремнеземов: а – А-300, б – МАС-240
4
изменяется (рис. 2, а).При низких напряжениях сдвига проявляется структурующая роль
водородных связей между силанольными группами поверхности частиц кремнезема и
амидными группами СПА на межфазной границе ПП/СПА, и в результате вязкость
смеси имеет тенденцию к увеличению. В условиях переработки расплавов смеси
(τ ≥ 5,69·104 Па) наблюдается незначительное увеличение вязкости расплавов.
а
б
Рис. 2. Зависимость вязкости от концентрации кремнезема в экструдатах
ПП/СПА/А-00 (а) и ПП/СПА/МАС (б) при зазоре 4,8 мм и разных напряжениях
сдвига τ 1 – 1,62·10 -4 Па; 2 – 3,47 10 -4 Па; 3 – 5,69·10 -4 Па
Замена силанольных групп поверхности частиц кремнезема на метильные обес-
печивает сродство поверхности последнего к ПП. В этом случае можно ожидать более
равномерного распределения наночастиц метилированного кремнезема в ПП, что долж-
но улучшать волокнообразование ПП в матрице СПА. Как видно из рис. 2, б, для рас-
плавов смесей ПП/СПА/МАС характер зависимости η=f(c) резко изменяется по сравне-
нию с зависимостью для ПП/СПАС/А-300: при содержании МАС 0,5 масс. % имеет
место уменьшение вязкости в 1,8 –2 раза. В дальнейшем вязкость расплава с увеличе-
нием содержания МАС медленно возрастает, оставаясь ниже последней для исходной
смеси ПП/СПА, то есть, проявляется загущающее влияние нанодобавки. Таким образом,
полученные результаты дают основание утверждать, что химическая природа групп на
поверхности наночастиц кремнезема заметно влияет на реологические свойства
расплавов смесей ПП/СПА.
Существенные отличия имеют место также и для зависимости таких показателей,
как величина разбухания экструдатов и максимально возможная фильерная вытяжка от
содержания нанодобавки (рис. 3 и 4 соответственно).
Зависимости величины разбухания для тройных систем с гидроксилированным и
метилированным кремнеземами проходят через максимум при содержании последних
1 масс. %, но для смесей с гидроксилированным кремнеземом значения величины В
ниже, чем для смесей ПП/СПА/МАС при содержании 0,5 – 3,0 масс. %.
В предыдущих исследованиях [1] было показано, что величина разбухания
экструдатов - это косвенная характеристика волокнообразования: чем больше
количество образующихся МВ и чем они тоньше, тем больше величина разбухания – В.
С этой точки зрения можно утверждать, что МАС имеет преимущества перед А-300, и
5
что оптимальное содержание его в ПП составляет 1 масс. %. Факт улучшения
волокнообразования в присутвтвии МАС подтверждается результатами прямых
микроскопических исследований (табл. 1).
Рис. 3. Зависимость величины разбухания
от содержания кремнеземов в
экструдатах:1 – ПП/СПА/А-300;
2 – ПП/СПА/МАС
Рис. 4. Зависимость максимально
возможной фильерной вытяжки от
содержания кремнеземов в
экструдатах:1 – ПП/СПА/А-300;
2 – ПП/СПА/МАС
Величина максимально возможной фильерной вытяжки экструдатов Фмах характе-
ризует способность расплава к продольному деформированию, то есть прядомость. Из
рис. 4 следует, что зависимости Фмах=f(c) для гидроксилированного и метилированного
кремнеземов существенно отличаются. Значение Фмах для экструдатов, содержащих
МАС, почти в 2 раза меньше значений для экструдатов, содержащих А-300. Это озна-
чает, что в продольном поле прочность струи смеси, которая содержит А-300, значи-
тельно больше за счет специфических взаимодействий в межфазном слое силанольных
групп поверхности кремнезема с амидными группами макромолекул СПА. В случае
струи смеси, содержащей МАС, образуются слабые вандерваальсовские связи между
метильными группами поверхности кремнезема, метиленовыми группами макромолекул
СПА и макромолекулами ПП. Кроме этого, меньшая прочность (меньшая Фмах ) струи
ПП/СПАС/МАС обусловлена также значительно низшей вязкостью его расплава
(рис. 2).
В процессе экструзии в зазоре между подвижным и неподвижиным дисками
экструдера возникают растягивающие напряжения и напряжения сдвига, значения
которых возрастают с уменьшением зазора. Чем меньше величина зазора, тем выше
степень диспергирования, и тем вероятнее достижение критической степени диспер-
гирования, когда капли полимера дисперсной фазы становятся устойчивыми к растя-
жению и сдвигу. Кроме этого, в результате тепловыделения в дисковой зоне могут
усиливаться деструктивные процессы. Все указанные явления ослабляются при увели-
чении зазора. Результаты структурообразования (табл. 1) свидетельствуют, что из трех
исследованных величин зазоров (h h)для нанонаполненных смесей полимеров
оптимальным является 9,0 мм, тогда как в исходной смеси ПП/СПА при этой величине
зазора преобладающей структурой в экструдатах являются пленки. Вследствие
термодинамической несовместимости ПП и СПА между этими полимерами в расплаве
6
Таблица 1. Микроструктура экструдатов полипропилен/сопополиамид, содержащих гидроксилированный или метилированный
кремнеземы
Состав смеси,
масс. %
h,
мм
Длинные волокна Короткие волокна Частицы Пленки Волоконная
оболочка
d,
мкм
%
числ.
%
масс.
δ2 d,
мкм
%
числ.
%
масс.
d,
мкм
%
числ.
%
масс.
%
числ.
%
масс.
%
числ.
%
масс.
ПП/СПА
30/70
4.8 4,0 62,0 57,6 1,9 3,2 12,0 2,8 4,1 16,0 0,1 10,0 49,5 - -
ПП/СПА/А-240
30/ 70 / (1)
4.8 3,6 65,6 60,8 1,8 3,2 15,2 7,2 4,7 13,5 2,8 5,6 21,4 0,1 7,6
ПП/СПА/МАС
30/70/ (1)
4.8 2,6 75,8 69,3 1,9 2,6 10,0 2,0 4,0 7,6 2,1 6,0 13,5 0,6 13,1
ПП/СПА
30/70
6,0 3,9 79,0 69,4 1,8 3,1 5,0 14,0 4,05 8,0 0,7 8,0 15,9 - -
ПП/СПА/А-240
30/ 70 / (1)
6,0 2,6 77,0 74,1 1,8 2,3 9,1 2,9 3,1 10,8 0,8 2,8 14,5 0,3 7,7
ПП/СПА/МАС
30/70/ (1)
6,0 2,5 80,9 72,4 1,9 2,8 8,3 4,2 2,6 8,7 4,1 1,9 2,9 0,2 11,4
ПП/СПА
30/70
9.0 Преобладают пленочные структуры
ПП/СПА/МАС
30/70/ (1)
9.0 1,5 83,0 80,0 1,2 2,1 6,0 5,0 2,1 8,8 1,0 2,0 6,0 0,2 8,0
7
смеси не образуется протяженный межфазный слой. В данном случае в образовавшемся
межфазном слое имеет место слабое взаимодействие между компонентами.
Поэтому напряжения, которые возникают в матрице при течении расплава смеси
полимеров, не передаются в полной мере каплям полимера дисперсной фазы и не
деформируют их в струи. Тогда для реализации волокнообразования необходимы более
высокие напряжения сдвига и растяжения, которые возможны при малых величинах
зазоров. Оптимальной величиной зазора для исходной смеси ПП/СПА есть 4,8 мм.
Количественные данные по микроструктуре экструдатов (табл. 1) свидетель-
ствуют о значительном влиянии добавок как гидроксилированного, так и метилирован-
ного кремнеземов на процессы структурообразования при течении расплавов смеси
ПП/СПА. Так, в присутствии 0,5 – 5,0 масс. % нанодобавок в бинарной смеси наблю-
дается увеличение массовой доли ПП, которая расходуется на образование длинных МВ,
уменьшается средний диаметр МВ, количество пленок и частиц, появляется внешняя
тонковолокнистая оболочка в результате миграционных процессов. Например, введение
1 масс. % А-240 при экструзии с зазором 4,8 мм увеличивает массовую долю волокон от
50,4 % до 63,6 %, уменьшает массовую долю пленок от 49,5 до 21,4 масс. %, а средний
диаметр длинных волокон снижается от 4,0 до 3,6 мкм. Сравнение данных по микро-
структуре экструдатов, содержащих МАС-242 с таковыми, содержащими А-240,
подтверждает преимущества первого над последним по эффективности влияния на
волокнообразование. Так, в экструдатах, содержащих МАС-242, полученных при
экструзии с зазором 9,0 мм, средний диаметр МВ составляет 1,5 мкм. Это
нанонаполненные МВ с наименьшим средним диаметром, которые удалось получить в
наших экспериментах. Улучшение волокнообразования для смесей, которые содержат
МАС, объясняется сродством МАС к ПП за счет метильных групп, привитых к поверх-
ности кремнезема. В таком случае частицы МАС, вероятно, будут расположены в
межфазном слое на поверхности капель ПП и, фактически, будут исполнять роль
межфазного слоя.
Известно, что структура полимерных экструдатов определяется не только микро-
реологическими процессами на стадии переработки, но и, в значительной степени, –
способностью полимеров дисперсной фазы и дисперсионной среды кристаллизоваться, а
также условиями, при которых происходит процесс кристаллизации. На рис. 5 приведе-
ны термограммы плавления и кристаллизации экструдатов двойной и тройных смесей
полимеров. Пики плавления относятся к плавлению обоих полимеров: ПП и СПА. Они
слабоинтенсивные, так как экструдаты получены при резком охлаждении в воде, а крис-
таллизация в условиях быстрого охлаждения приводит к невысокой степени кристал-
личности композита. Следует отметить, что для термограмм кристаллизации, как
бинарных, так и тройных смесей характерно появление дополнительных низкотемпе-
ратурных пиков кристаллизации ПП. Установленная закономерность объясняется дис-
персным состоянием ПП (микроволокна с разным диаметром). Более тонкие струи ПП
кристаллизуются при низших температурах, чем струи большего диаметра. Появление
третьего низкотемпературного пика кристаллизации ПП (рис. 5) может быть отнесено к
той части ПП, которая находится в межфазном слое. Анализ данных ДТА также свиде-
тельствуют о значительном сужении интервала плавления ПП в смесях ПП/СПА (в
частности, нанонаполненных) за счет повышения температуры начала кристаллизации.
Причина последнего - кристаллизация ПП в присутствии твердого СПА, который
закристаллизовался при более высокой температуре, чем начинает кристаллизоваться
ПП при получении композитов ПП/СПА экструзионным способом. ΔТ слабо зависит от
величины зазора, а наименьшие значения достигаются для композиций с МАС-242
(табл. 2). Вследствие термодинамической несовместимости ПП и СПА между этими
полимерами в расплаве смеси не образуется протяженный межфазный слой. В данном
8
случае в образовавшемся межфазном слое имеет место слабое взаимодействие между
компонентами.
Рис.5. Терморгаммы плавления и кристаллизации экструдатов: 1 – ПП/СПА 30/70, ),
h=4,8 мм; 2 – ПП/СПА/А-240 30 / 70 / (1,0), h=4,8 мм;
3 – ПП/СПА/МАС-242 30 / 70 / (1,0), h=4,8 мм;
4 – ПП/СПА/МАС-242 30 / 70 / (1,0), h=6,0 мм;
5 – ПП/СПА/МАС-242 30 / 70 / (1,0), h=9,0 мм
Имеет место повышение Ткр ПП за счет того, что последний кристаллизуется после того,
как для СПА осуществился переход в твердое кристаллическое состояние. Природа
поверхности и величина зазора не влияют на Ткр ПП. Интервал кристаллизации ПП в
трехкомпонентных смесях расширяется по сравнению с бинарной смесью. Последнее
можно объяснить более тонким диспергированием ПП в присутствии кремнеземов, то
есть улучшением волокнообразования ПП в матрице СПА.
Степень кристалличности ПП в бинарной смеси ниже от СК исходного полимера,
которая связана с дисперсным состоянием ПП в смеси 9 (табл. 2). При использовании
зазора 9 мм, когда волокнообразование практически отсутствует, и ПП не находится в
дисперсном состоянии, СК возрастает до 60% и значительно выше, чем для исходного
ПП. По нашему мнению, такая закономерность может быть объяснена тем, что в случае
бинарной смеси ПП/СПА имеет место ориентационная кристаллизация. При введении в
бинарную смесь наноразмерных кремнеземов улучшается волокнообразование, и
большая доля ПП приходится на переходной слой. Эти факторы ведут к уменьшению
СК. С другой стороны, нанодобавки выступают центрами кристаллизации, что
предопределяет повышение СК. Играют также определенную роль и ориентационные
процессы при деформации капель ПП в жидкостные струи. Так, СК полипропилена в
композите ПП/СПА/А-240 при экструзии с зазором 4,8 мм равна 56,7 %, при увеличении
9
зазора до 6,0 и 9,0 мм (ослабление ориентации) СК снижается до 44,2 и 40,4 %
соответственно.
Таблица 2. Характеристика процессов плавления и кристаллзации екструдатов
полипропилен/сопополиамид/кремнезем
Состав смеси,
масс. %
Зазор,
h, мм
Плавление, Т °С Кристаллизация, Т °С
Т1 Тпл Т2 ∆Тпл Т3 Ткр Т4 ∆Ткр СК,
%
ПП 4,8 142 169 188 46 124 114 103 21 43,1
ПП/СПА
30/70
4,8 153 172 196 43 126 122
112
109 17 38,0
ПП/СПА
30/70
9,0 150 171 190 40 127 121
112
109 18 60,1
ПП/СПА/А-240
30 / 70 / (1,0)
4,8 155 169 189 44 128 124
113
108 20 56,7
ПП/СПА/МАС-242
30/ 70 / (1,0)
4,8 152 172 189 37 126 122
110
103 23 40,1
ПП/СПА
30/70
6,0 152 170 188 36 127 123
111
106 21 46,5
ПП/СПА/А-240
30 / 70 / (1,0)
6,0 153 170 190 37 126 121
110
106 20 44,2
ПП/СПА/А-240
30 / 70 / (1,0)
9.0 153 171 192 41 128 123
109
106 22 40,4
ПП/СПА/МАС-242
30/ 70 / (1,0)
9,0 150 168 186 34 125 119
109
106
102 23 41,2
Выводы
Изучено влияние кремнезема наноразмерного диапазона с гидроксилированной и
метилированной поверхностями на реологические свойства расплава смеси полипропи-
ен/сополиамид. Установлено, что наноразмерные кремнеземы влияют на параметры
процессов плавления и кристаллизации экструдатов смесей полимеров.Доказано, что
введение наноразмерных кремнеземов - действенный способ регулирования волокно-
бразования при течении расплавов смесей полипропилен/сополиамид. Показано, что
наноразмерный кремнезем с привитыми к поверхности диметильными группами более
эффективно влияет на процесс волокнообразования в смесях полипропилен/сополиамид
за счет сродства его поверхности к полипропилену. Найдены оптимальные состав
смесей и условия экструзии для получения полипропиленовых микроволокон с
улучшенными характеристиками.
Литература
1. Цебренко М.В. Ультратонкие синтетические волокна. М.:Химия, 1991. – 216 с.
2. Effect of sodium oleate addition on the morphology of polypropylene-polyamide blends
M.V. Tsebrenko, N.M. Resanova, A.P. Nikolaeva., I.A. Tsebrenko. and I.A. Lesar //
Polymer Eng. Sci. – 1999. – V. 39, № 6. – С. 1014–1021.
3. Соломко В.П. Наполненные кристаллизующиеся полимеры. Киев: Наук. думка,
1980. – 264 с.
4. Галиханов М.Ф, Заикин А.Е. Усиление смеси полимеров порошкообразным
наполнителем // Пластические массы. – 1999, №3. – С.9 – 11.
Институт химии поверхности им. О.О. Чуйко Национальной академии наук Украины,
ул. Генерала Наумова, 17, 03164, Киев ( 164, Украина
Результаты и их обсуждение
Состав смеси, масс. %
Частицы
Пленки
Состав смеси, масс. %
Зазор,
Зазор, h, мм
|
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-247 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Russian |
| last_indexed | 2026-03-12T17:06:54Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | surfacezbircomua/ad/1254e45247486977fa9adf8f6e7522ad.pdf |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-2472018-11-27T09:40:57Z Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system Влияние добавок кремнезема с различной природой поверхности на структурообразование в системе полипропилен-сополиамид Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system Sapianenko, A. A. Dzyubenko, L. S. Gorbyk, P. P. Tsebrenko, M. V. Using viscosimetry, optical microscopy with statistical treatment of images of microstructures and differential thermal analysis techniques, influence of nanodimensional silica of modified surface with hydroxyl and methyl groups on rheological properties and structure-forming processes at melt flow of polypropylene/copolyamide blend were studying. It is established, that nanodimensional silicas having influence on parameters of melting and crystallization of extrudates of polymer blends. It is shown, that nanodimensional silica with surface grafted dimethyl groups is more effective, than non – modyfying one, in fiber-forming processes at the expense of  his surface affinity with polypropylene. The optimal compositions of blends and conditions of extrusion at production of polypropylene microfibers with improved characteristics were founded. One concluded, that introduction of nanodimensional silicas in blend of polypropylene/copolyamide is effective method of fiber – forming process regulation Методами вискозиметрии, оптической микроскопии с использованием статистической обработки изображений микроструктур, а также дифференциального термического анализа изучено влияние кремнезема наноразмерного диапазона с гидроксилированной и метилированной поверхностями на реологические свойства и на структурообразование при течении расплава смеси полипропилен/сополиамид. Установлено, что нанорозмерные кремнеземы влияют на параметры плавления и кристаллизации екструдатов смесей полимеров. Показано, что нанорозмерный кремнезем с привитыми к поверхности диметильными группами более эффективен, чем немодифицированный, в процессе волокнообразования в смесях полипропилен/сополиамид за счет сродства его поверхности к полипропилену. Найдены оптимальные составы смесей и условия экструзии при получении полипропиленовых микроволокон с улучшенными характеристиками. Сделан вывод, что введение нанорозмерных кремнеземов в смесь полипропилен/сополиамид -  эффективный способ регулирования волокнообразования. Using viscosimetry, optical microscopy with statistical treatment of images of microstructures and differential thermal analysis techniques, influence of nanodimensional silica of modified surface with hydroxyl and methyl groups on rheological properties and structure-forming processes at melt flow of polypropylene/copolyamide blend were studying. It is established, that nanodimensional silicas having influence on parameters of melting and crystallization of extrudates of polymer blends. It is shown, that nanodimensional silica with surface grafted dimethyl groups is more effective, than non – modyfying one, in fiber-forming processes at the expense of  his surface affinity with polypropylene. The optimal compositions of blends and conditions of extrusion at production of polypropylene microfibers with improved characteristics were founded. One concluded, that introduction of nanodimensional silicas in blend of polypropylene/copolyamide is effective method of fiber – forming process regulation Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2007-06-21 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/247 Surface; No. 13 (2007): Chemistry, Physics and Technology of Surface; 397-405 Поверхность; № 13 (2007): Химия, физика и технология поверхности; 397-405 Поверхня; № 13 (2007): Хімія, фізика та технологія поверхні; 397-405 3154-8091 3154-8083 ru https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/247/245 Авторське право (c) 2007 A.A. Sapianenko, L.S. Dzyubenko, P.P. Gorbyk, M.V. Tsebrenko |
| spellingShingle | Sapianenko, A. A. Dzyubenko, L. S. Gorbyk, P. P. Tsebrenko, M. V. Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system |
| title | Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system |
| title_alt | Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system Влияние добавок кремнезема с различной природой поверхности на структурообразование в системе полипропилен-сополиамид |
| title_full | Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system |
| title_fullStr | Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system |
| title_full_unstemmed | Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system |
| title_short | Effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system |
| title_sort | effect of silica-admixtures of various surface natures on the structure formation in the polypropylene/copolyamide system |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/247 |
| work_keys_str_mv | AT sapianenkoaa effectofsilicaadmixturesofvarioussurfacenaturesonthestructureformationinthepolypropylenecopolyamidesystem AT dzyubenkols effectofsilicaadmixturesofvarioussurfacenaturesonthestructureformationinthepolypropylenecopolyamidesystem AT gorbykpp effectofsilicaadmixturesofvarioussurfacenaturesonthestructureformationinthepolypropylenecopolyamidesystem AT tsebrenkomv effectofsilicaadmixturesofvarioussurfacenaturesonthestructureformationinthepolypropylenecopolyamidesystem AT sapianenkoaa vliâniedobavokkremnezemasrazličnojprirodojpoverhnostinastrukturoobrazovanievsistemepolipropilensopoliamid AT dzyubenkols vliâniedobavokkremnezemasrazličnojprirodojpoverhnostinastrukturoobrazovanievsistemepolipropilensopoliamid AT gorbykpp vliâniedobavokkremnezemasrazličnojprirodojpoverhnostinastrukturoobrazovanievsistemepolipropilensopoliamid AT tsebrenkomv vliâniedobavokkremnezemasrazličnojprirodojpoverhnostinastrukturoobrazovanievsistemepolipropilensopoliamid |