Delist.ru

 Эффективные полимерные трубы на основе вторичных полиолефинов (19.10.2010)

Автор: Голованов Андрей Владиславович

5собности полимерных материалов в сложных условиях эксплуатации.

Зависимость релаксирующих модулей от времени для первичного (4-6) и вторичного(1-3) ПЭВД. Величина постоянной деформации ?0 равна: 2%(1,4), 3% (2,5) и 4% (3,6)

). Анализ показал, что при одной и той же деформации ?0 кривые релаксации напряжения для первичного ПЭВД располагаются ниже, чем для вторичного полимера. Это приводит к тому, что для поддержания одной и той же деформации в условиях релаксации напряжения для вторичного ПЭВД требуются гораздо большие напряжения. Отличительная особенность ПЭВД состоит в том, что для первичного ПЭВД наблюдается линейное механическое поведение во всем исследованном интервале деформаций ?0, в то время как для вторичного ПЭВД наблюдается нелинейное механическое поведение при деформации ?0 равной 4%.

). Величина ?, характеризующая избыточный активационный объем, в котором происходит один элементарный акт процесса релаксации, для вторичного ПЭВД составляет 8600 см3/моль. На одно повторяющееся звено ПЭВД эта величина ? равна 4290 A3. Если принять, что этот объем заключен в сфере, то ее диаметр будет равен ~20A, что является разумным значением и соответствует несколько большему размеру, чем размер звена ПЭВД.

Зависимость релаксирующих модулей от времени для первичного(4-6) и вторичного(1-3) полипропилена. Величина постоянной деформации ?0 равна: 2%(1,4), 3% (2,5) и 4% (3,6)

). Это свидетельствует о том, что вторичный ПП является существенно более жестким материалом.

Физико-механические свойства вторичных полиолефинов

Наименование показателя Наименование полимеров

Полипропилен ПЭВД

Плотность, кг/м3 910 950

Температура плавления, (C 168 138

Теплота плавления, кДж/кг 171,6 118,7

Разрушающее напряжение, МПа, при:

растяжении 26,6 29,0

сжатии 29,7 17,0

изгибе 35,5 22,7

Относительное удлинение при разрыве, % 19,8 6,0

Твердость по Бринеллю, МПа 45,6 34,5

Удельная ударная вязкость, кДж/м2 5,3 7,0

Температура потери массы, (C

5% 340 290

10% 365 300

20% 376 313

50% 392 336

Температура максимальной скорости разложения, (C 385 349

Содержание золы при 650(C, % 1,46 0,25

Максимальная скорость разложения, %/мин 51,5 40,0

хорошо видно, что релаксирующие модули для первичного ПП довольно хорошо укладываются в узкий пучок, что свидетельствует о линейном механическом поведении. Для вторичного ПП с ростом величины деформации зависимости релаксирующего модуля от времени существенно снижаются, что свидетельствует о нелинейном механическом поведении.

) практически не отличаются от первичных полимеров, что позволяет рассматривать их поведение в условиях эксплуатации с единых позиций.

ТГ- и ДТГ- кривые вторичных полиолефинов на воздухе

). Таким образом, для производства строительных материалов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами можно использовать вторичные полиолефины с различной кратностью переработки.

Для повышения деформативных характеристик материалов на основе вторичных полиолефинов необходимо либо совмещать их с первичными полимерами, либо вводить модифицирующие добавки. Для того чтобы не менять технологический процесс производства полимерных труб в работе использовалась возможность повышения относительного удлинения при разрыве вторичных полиолефинов за счет их частичной замены первичными полимерами. В результате проведенных исследований установлено, что с ростом содержания в исходной композиции первичных полиолефинов (до 50 %) разрушающее напряжение при сжатии, изгибе и растяжении смеси вторичного и первичного ПЭВД снижается с 17,0; 22,7; 29,1 МПа до 10,0; 20,5; 21,1 МПа соответственно. Относительное удлинение при разрыве возрастает более чем в 15 раз с 6,0 до 94,2%, а удельная ударная вязкость повышается с 7,1 до 14,7 кДж/м2 (рис. 11).

Зависимости ?p (1,3) и ?p (2,4) вторичных полиолефинов от кратности переработки:

Зависимость ?p (1,2) и ?p (3,4) смеси полимеров от содержания вторичного полимера:

1,4 – ПЭВД; 2,3 – ПП

Аналогичные закономерности наблюдаются и при частичной замене вторичного полипропилена первичным ПП. При этом разрушающее напряжение при сжатии, изгибе и растяжении, твердость по Бринеллю уменьшаются с 29,7; 35,5; 26,6; 45,6 МПа до 23,3; 33,6; 20,2; 35,0 МПа соответственно. Одновременно в 7,5 раз возрастает относительное удлинение при разрыве (с 19,8 до 148,6%) и в 3,7 раза повышается удельная ударная вязкость (с 5,4 до 20,1 кДж/м2) вторичного ПП.

Оптимальным содержанием первичных полиолефинов в смеси с вторичными полимерами является ~20%. При таком содержании строительные материалы на основе вторичных полиолефинов обладает не только высокими прочностными показателями, но и имеют удовлетворительное относительное удлинение при разрыве (37,7-65,3%).

Зависимости дымообразующей способности вторичного полипропилена в режиме горения (а) и тления (б) от содержания неорганических наполнителей: 1 - ZnO; 2 - TiO2; 3 - мел

) наполненного полипропилена закономерно снижается с ростом содержания неорганических наполнителей.

Физико-механические свойства наполненных вторичных полиолефинов

загрузка...