ВПЛИВ МЕТАЛОВМІСНОГО ПОЛІМЕР-СИЛІКАТНОГО НАПОВНЮВАЧА НА ТЕХНОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОЛІКАПРОАМІДУ

1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”
4
Національний університет “Львівська політехніка”
5
Національний університет “Львівська політехніка”

Здатність полімерів і композитів на їхній основі до перероблення у в’язкотекучому стані, вибір раціональних методів та технологічних параметрів процесів перероблення в значній мірі визначаються їхніми технологічними властивостями.

У даній роботі досліджені технологічні властивості термопластичних композитів на основі полікапроаміду (ПА-6) з Ni-вмісним силікатним наповнювачем, що модифікований полівініловим спиртом (ПВС) або полівінілпіролідоном (ПВП). Модифікований наповнювач одержували сумісним осадженням полівінілового спирту або полівінілпіролідону і натрієвого рідкого скла з водних розчинів під дією нікель хлориду.

Встановлено, що показник текучості розплаву (ПТР) ПА-6 (19,05 г/10 хв) найбільш відчутно змінюється під час введення немодифікованого наповнювача (ПТР в цьому випадку характеризується найменшим значенням – 14,51 г/10 хв). Використання модифікованих наповнювачів збільшує значення ПТР порівняно з немодифікованим, що, очевидно, пов’язано з перерозподілом міжмолекулярних взаємодій в системі ПА-6 – наповнювач під впливом макромолекул модифікатора ПВП або ПВС і становить 17,88 і 18,71 г/10 хв відповідно.

Виявлено, що розтопи полікапроамідних матеріалів з немодифікованим наповнювачем проявляють під час течії вищу чутливість до напружень зсуву, про що свідчить більший вплив значень напружень зсуву на ефективну в’язкість. Наповнювачі, які модифіковані ПВП та ПВС, підвищують в’язкість ПА-6, але при цьому характер залежності в’язкості від напруження зсуву порівняно з ненаповненим ПА-6 не змінюється. Різний нахил кривих залежностей в’язкості розтопу від напруження зсуву полікапроамідних матеріалів з модифікованими наповнювачами, порівняно з немодифікованими, свідчить про присутність додаткових взаємодій між модифікатором наповнювача та полікапроамідними макромолекулами. Збільшення температури сприяє зменшенню ефективної в’язкості розтопу наповненого ПА-6, а вплив на неї напружень зсуву є більш відчутним.

Встановлено, що введення немодифікованого наповнювача в ПА-6 зменшує значення технологічної усадки на 8-15 %. У цей же час, додаткове термооброблення призводить до зростання значення усадки розроблених композитів, при цьому найбільший його вплив проявляється для ненаповнених матеріалів.

На підставі проведених досліджень виявлено, що полікапроамідні композити з модифікованими силікатними наповнювачами відзначаються в умовах переробки литтям під тиском підвищеною технологічною сумісністю між компонентами системи внаслідок міжмолекулярних взаємодій за участю функційних груп полімерного модифікатора та амідних груп ПА-6.

др.; под ред. А. А. Берлина. – СПб.: Профессия, 2008. – 560 с. 2. Suprakas S. R., Masami O.
Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing // Progress in Polymer
Science. – 2003. – No. 11, Vol. 28. P. 1539–1641. 3. Yiu-Wing Mai, Zhong-Zhen Yu Polymer
nanocomposites. – Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2006. – 608 p. 4. García M. Polymer –
Inorganic Nanocomposites, Influence of Colloidal Silica. – Enschede: Thesis Univ. of Twente, 2004. – 157.
5. Levytskyj V., Kochubei V., Gancho A. Influence of the silicate modifier nature on the structure and
properties of polycaproamide // Chemistry and Chemical Technology. – 2013. – No. 2, vol. 7, P. 169–172.
6. Левицький В. Є., Ганчо А. В., Суберляк О. В., Сікора Я. Вплив полівінілпіролідон-силікатного
модифікатора на реологічні властивості термопластів // Вопросы химии и химической
технологии. – 2011. – № 5. – C. 56–60. 7. Mittal V. Polymer Nanocomposites: Advances in Filler Surface
Modifications / V. Mittal // Nova Science Publishers: New York, NY, USA. – 2009. – Chapter 8, in press.
216 р. 8. Levytskyi V., Masyuk A., Katruk D. and Bratychak M. Regularities of obtaining, morphology and
properties of metal-containing polymer-silicate materials and polyester composites on their basis //
Chemistry & Chemical technology. – 2016. – No. 1, Vol. 10, P. 35–40. 9. Y. Brechet, J. Y. Cavaille,
E. Chabert, L. Chazeau, R. Dendievel, L. Flandin, C. Gauthier Polymer based nanocomposites: Effect of
filler-filler and filler-matrix interactions // Advanced Engineering Materias. – 2001. – No. 3. – P. 571–577.
10. Мэнсон Д. А., Сперлинг Л. Х. Полимерные смеси и композиты. – М.: Химия, 1979. – 440 с.