ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПЕРЕРОБКИ СУМІШЕЙ ПОЛІМЕРІВ НА ОСНОВІ НАДВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛІЕТИЛЕНУ

1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”

Змішуванням у розплаві різних поліолефінів одержують матеріали з необхідними специфічними властивостями, які неможливо одержати під час синтезу. У зв’язку з широким інтервалом молекулярних мас існує умовна градація поліетилену низького тиску за їх значеннями. За прийнятою класифікацією поліетилен низького тиску поділяють на так званий стандартний поліетилен низького тиску з молекулярною масою від 30 тис. до 700 тис. та надвисокомолекулярний поліетилен (НВМПЕ) низького тиску з молекулярною масою від 1 млн. і більше. НВМПЕ володіє більш високими, ніж стандартні марки поліетилену низької густини, фізико-механічними та хімічними властивостями. З іншого боку НВМПЕ при плавлені переходить не у в’язкотекучій стан, а у високоеластичний, тобто розплав володіє високою в’язкістю.

Однак треба зауважити, що переробка його та композицій на його основі утруднена. Тому цілком виправданим є дослідження в напрямку створення технологічних композицій на основі НВМПЕ, які б володіли властивими для цього полімеру високими міцнісними і стійкісними властивостями і, одночасно, відзначалися б здатністю до переробки традиційними, високопродуктивними методами, такими як лиття під тиском чи екструзія.

Метою роботи є розроблення технологічної схеми одержання полімерних сумішей на основі надвисокомолекулярного поліетилену. Встановлення оптимальних умов технологічного режиму переробки композицій методом лиття під тиском та екструзії.

Намагання переробити надвисокомолекулярний поліетилен методом лиття під тиском, призводить до одержання недоливу. Дослідженнями доведено, що найбільш прийнятний для одержання однорідної технологічної суміші з хорошими властивостями є метод комбінованого змішування – в плунжерному циліндр, а потім в шнековому пластикаторі литтєвої машини: час змішування 1,5–2 хв., температура 200–220 оС при швидкості обертання шнеку 50–120 об/хв. Цей спосіб дозволяє поєднати завершальну стадію змішування з формуванням виробу литтям під тиском.

Таким чином, встановлені оптимальні умови змішування та розроблена технологічна схема з операційною картою для одержання полімерних сумішей на основі надвисокомолекулярного поліетилену промисловими методами лиття під тиском та екструзією.

1. Полимерные смеси / Под ред. Д. Пола, С. Ньмена. – М.: Мир,1981. – Т. 1.– 485 с. 2. Chen C.,
Lai F. S. Processability and thermal properties of blends of high density polyethylene, poly(ethylene
terephthalate), and ethylvinylacetate compatibilizer // Polymer Engineering and Science. – 1994. –
Vol. 34. – No. 6. – P.472– 476. 3. Пат. 6131295 США, МПК7 С 08 L 23/02. Polyethylene compositions /
Hitchcock A.B., Eastman Chemical Co. – No. 08/142106; Заявл. 15.06.1997; Опубл. 10.09.1999; НПК
527/193. – 2 с. 4. Гуль В. Е., Пенская Е. А., Кулезнев В. Н. Влияние на совместимость полимеров //
Доклады АН СРСР. – 1965, 160. – № 1. – С.154–157. 5. Андреева И. И., Веселовская Е. В. Сверх-
высокомолекулярный полиэтилен высокой плотности. – М.: Химия. – 1980. – 75 с. 6. Suberlyak O.,
Kurylo M., Zemke V., Melnyk W. The improvement of high molecular weight polyethylene processibility /
“Materiały polimerowe i ich przetwórstwo”, Częstochow (Polsha). – 2000. – P. 65–69. 7. Циприн М. Г.,
Ирген Л. А., Ланно В. А. Реологические и технологические характеристики расплавов полиэтилена
наполненого мелом и известняковой мукой // Механика композиционных материалов. – 1992. –
№ 6. – С. 829–837. 8. Пат. 5292584 США, МКИ5 B 32 B 5/16. Ultra-high molecular weight polyethylene
and lightly – fillrd composites theorot / Howard E. G., Nemser S. M., Pu E. I.; Pont de Nemours and Co. –
№ 683930; Заявл. 11.04.91; Опубл. 15.02.92; НКИ 428/327 2 с. 9. Structure development upon melt
drawing of ultrahigh molecular weight polyethylene: effect of prior thermal history. N. Mitsuhiro,
V. Hiroki, K. Tetsuo, Z. Anagnostis, P. Rogers. // Macromolecules. – 2000. – Vol. 33. – No. 7. – P. 2632–
2641. 10. Study on gel-spinning process of ultra– high molecular weight polyethylene. Y. Zhang, C. Xiao,
G. Jia, S. An. // J. Appl. Polym. Sci. – 1999. – Vol. 74. – No. 3. – P. 670–675. 11. Fabricating and
machining UHMW-PE. Sullenberger K., Wagman R. / IAPD Mag.: The Voice of Plastics Distribution. –
2001. – P.36–37. 12. Hmw hype film with impact strength / T. Paskaging, White T. A., Pendleton N. R. –
6013373 США, МПК7 В 32 В27/32. – No. 08/818366; Заявл. 17.03.97; Опубл.11.01.00; НПК 428/516. –
3 с. 13. Земке В., Суберляк О., Собчак Р. Морфологічні зміни надмолекулярної структури в сумішах
поліолефінів з технологічними відходами надвисокомолекулярного поліетилену // Полімерний
журнал. – 2005. – No. 1, т. ХХVІІ. – С. 23–28. 14. Suberlyak O., Zemke V., Chopyk N. Thermoplastic
composition grounded on ultra-high molecular weight polyethylene // Technological and design aspects of
extrusion and injection moulding of thermoplastic polymer composites and nanocomposites. Monography,
Vol. IV: Lublin, 2016. – P. 59–81.