Смесь полипропилена и полиэтилена: Полипропилен смесь с полиэтиленом – Справочник химика 21

Содержание

Отличия полиэтилена от полипропилена | ЮНИТРЕЙД

Полиэтилен и полипропилен – два схожих полимерных материала, которые конкурируют друг с другом на мировом рынке. И свойства, и их сфера применения очень близка. Однако различия все-таки существуют, потому в этой статье мы поможем разобраться, чем отличаются полиэтилен и полипропилен.

Общие свойства полиэтилена и полипропилена

Начнем с того, что объединяет эти два материала.

  • Термопластичность. Оба материала под воздействием температуры размягчаются и плавятся, что обеспечивает возможность применения соответствующих технологий: литье, экструзия и т.п.
  • Механическая прочность. РР и РЕ имеют схожие показатели прочности на разрыв, а также ударной вязкости. При этом полипропилен гораздо ближе по свойствам к полиэтилену низкого давления. 
  • Электроизоляционные свойства. Оба материала не проводят электрический ток, а за счет своей пластичности могут эффективно применяться в качестве гибкой изоляции проводов.
     
  • Химическая устойчивость. Полиэтилен и полипропилен устойчивы к воздействию воды, а также агрессивных сред (щелочей, кислот). Однако оба материала растворяются под воздействием многих органических растворителей, включая бензин. 

Основные отличия полиэтилена и полипропилена

  • Полипропилен синтезируют только при низком давлении (до 4 МПа), и только в присутствии катализатора Циглера – Натты. Полиэтилен же может синтезироваться при таких условиях (будет получен ПЭ низкого давления) либо при высоком давлении (будет получен менее прочный ПЭ высокого давления). Соответственно, отличий между РР и РЕ высокого давления намного больше, чем между РЕ низкого давления.
  • Полипропилен легче: материал имеет вес как минимум на 0,04 г/куб. см. меньше по сравнению с самой легкой маркой полиэтилена.
  • Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, до 180 градусов, в то время как полиэтилен плавится уже при 140 градусах. 
  • Полипропилен формирует более гладкую и плотную поверхность, потому более устойчив к загрязнениям и легче отмывается по сравнению с ПЭ.
  • Полиэтилен более эластичен. Полипропилен более прочный, но и хрупкий материал, в то время как полиэтилен обеспечивает увеличенную гибкость.
  • Полиэтилен имеет гораздо более высокую морозостойкость, выдерживая температуры до -50 градусов, в то время как для полипропилена критичной является температура -5 градусов. 
  • Цена: полипропилен – это более дорогой полимер. Сырье стоит дороже, и по стоимости может быть сопоставимо разве что с лучшими маркам полиэтилена низкого давления.

Итоги: каждый полимер – хорошее решение для своих задач

Каждый из материалов имеет свою сферу применения и свои преимущества, которыми нужно пользоваться:

Разделяя сферы применения, можно получить максимум выгоды от существующих отличий между этими полимерами.

Особенности применения первичных и вторичных полимерных материалов в производстве ДПК

В данной статье мы подробно рассмотрим вопрос о применении полимерных материалов в производстве древесно-полимерных композитов (ДПК).

У всех производителей изделий из ДПК как отечественных, так и зарубежных, наиболее популярными используемыми полимерными материалами являются поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП). Среди полимеров, используемых для производства ДПК, особое место занимают полиолефины – полиэтилен и полипропилен. Разнообразие условий эксплуатации изделий из полиолефинов обусловило появления большого количества марок ПЭ и ПП, которые применяются в производстве. В зависимости от способа производства, а их существует несколько, полиэтилен и полипропилен имеют разную плотность, молекулярную массу и степень кристалличности. Существует большое количество марок этих полимеров, которые как раз и отличаются по плотности, данным текучести расплава, а также отсутствием или наличием стабилизаторов. Марки полиэтилена и полипропилена определяются длиной молекулярной цепочки или молекулярной массой используемого сырья. В зависимости от назначения и свойств определены базовые марки (без добавок) полиэтилена и полипропилена, а также композиции на их основе (с добавками, стабилизаторами, окрашенные, неокрашенные).

Каждой марке полиэтилена и полипропилена присущи свойства, определяющие сферы ее назначения и применения. Итак, полиэтилен и полипропилен применяются для производства: пленок (упаковочных, сельскохозяйственных, стретч, термоусадочных), труб (водопроводных, газовых, ненапорных, напорных), емкостей (канистр, цистерн, бутылей), санитарно-технических изделий, протезов внутренних органов, предметов домашнего обихода, деталей автомашин и различной техники. Однако, на современном рынке полиолефинов, вы никогда не найдете этих полимеров, специально предназначенных для изготовления изделий из ДПК. Полимеры этилена в промышленности получают при высоком, среднем и низком давлении. Полиэтилен, синтезируемый при высоком давлении (ПЭВД), называют иногда полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП), а получаемый при среднем и низком давлении – полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП). ПЭВД представляет собой материал, сочетающий невысокую стоимость с высокими показателями диэлектрических свойств, стабильными в различных температурно-влажностных условиях эксплуатации и широком частотном диапазоне, достаточно высокими физико-механическими показателями.
Прочностные показатели ПЭВД в 1,5 раза ниже, чем у полиэтилена высокой плотности. Эластичность ПЭВД сохраняется до -60…70°С. По сравнению с полиэтиленами низкого давления ПЭВД обладает более высокой стойкостью к растрескиванию. К недостаткам ПЭВД относятся невысокая верхняя температура применения, ползучесть под действием статических нагрузок, горючесть, а также способность электризоваться, накапливая статическое электричество.

Полиэтилен низкого давления более устойчив к воздействию растворителей, жидких и газообразных агрессивных веществ, чем ПЭВД. Для повышения технологических и эксплуатационных свойств в ПЭНД вводят термосветостабилизаторы и антиоксиданты. Для стабилизации ПЭНД применяются те же стабилизаторы, что и для ПЭВД. ПЭНД используют как конструкционный материал общетехнического назначения с гораздо более высокими теплостойкостью, твердостью, жесткостью, морозостойкостью, чем ПЭВД, поэтому материалоемкость изделий на его основе в 1,2-1,4 раза ниже. Диэлектрические свойства ПЭНП и ПЭВП близки, однако присутствие в ПЭНД остатков катализатора снижает высокочастотные характеристики полимерной изоляции. Из-за наличия следов катализатора ПЭНД не рекомендуется использовать для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, без специальной обработки (например, для изготовления обеденных столов для сада из ДПК).  ПЭНД более склонен к растрескиванию под влиянием напряжений и поверхностно-активных веществ, чем ПЭВД.

Другой популярный полиолефин, применяющийся пр�� изготовлении ДПК – полипропилен. Полипропилен – один из наиболее крупнотоннажных полимерных материалов, занимающий 24% мирового производства пластмасс. Он является вторым в мире после полиэтилена по объемам переработки.  Относительно высокие эксплуатационные показатели полипропилена и композиций на его основе (прозрачность, высокая водо- и теплостойкость, низкая ползучесть) определяют широкий спектр применения этого полимера в различных отраслях промышленности, в том числе и в производстве ДПК. Полипропилен обладает достаточно высокими и стабильными в условиях эксплуатации физико-механическими и диэлектрическими показателями, износостойкостью, хорошей химической стойкостью.

  Недостатками ПП являются его низкая морозостойкость (-5°С), невысокая стойкость к термоокислительной деструкции и склонность к электростатической поляризации с накоплением статического электричества. Термоокислительная деструкция сопровождается выделением продуктов разложения – формальдегида, муравьиной и уксусной кислот, СО и СО2. Также, данная деструкция сопровождается уменьшением молекулярной массы полимера и ухудшением его физико-механических свойств. Частичное окисление полипропилена при гранулировании резко ухудшает его светостойкость в атмосферных условиях.

До сих пор речь шла о первичных полимерах. Т.к. практически все производители ДПК как отечественные, так и зарубежные, в своем производстве, для снижения его себестоимости, применяют вторичные полимеры, более подробно рассмотрим вопрос об использовании таких полимеров при производстве ДПК.

При разработке технологии производства материалов на основе полиолефинов, важное значение имеют данные о влиянии кратности переработки на основные физико-механические свойства вторичных термопластических полимеров.

 Однако в научно-технической литературе практически отсутствуют данные о влиянии повторной переработки вторичных полиолефинов на эксплуатационные свойства изделий на их основе. Данные об этой проблеме можно найти в монографии [1] и компания Savewood полностью согласна с приведенными результатами в этой работе. В результате проведенных исследований установлено, что разрушающее напряжение при сжатии и изгибе вторичных полиэтилена и пропилена возрастает на 3,35-16,50% при 2-3 кратной переработке полиолефинов. Повышение прочности вторичных ПЭ и ПП при повторной переработке обусловлено повышением степени кристалличности полиолефинов. При увеличении кратности переработки, прочность при сжатии и изгибе вторичных полимеров снижается. Разрушающее напряжение при растяжении вторичных ПЭ и ПП также возрастает при 2-3 кратной переработки полиолефинов. Твердость по Бринеллю вторичных полиолефинов повышается с ростом кратности переработки термопластичного сырья, но только в пределах 2-3 кратности. Удельная ударная вязкость вторичных полиолефинов практически не зависит от кратности переработки.
В то же время относительное удлинение при разрыве вторичного ПЭ и ПП линейно снижается с увеличением кратности переработки с 6 до 4% для ПЭВД и с 19,8 до 16,5% для ПП.

В представленных ниже таблицах, наглядно можно увидеть влияние кратности переработки на физико-механические свойства ПЭВД и ПП:

Смесь – полипропилен – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Смесь – полипропилен

Cтраница 2

Структурные различия, которые оказались характерными для невытянутых волокон из смесей полипропилена с другими полимерами, определяют дальнейший процесс переработки этих волокон. Наиболее заметно это проявляется при процессе их вытягивания. На рис. 5 и 6 приведены соответственно максимальная кратность вытягивания и прочность волокон, полученных из смесей полипропилена с полимерами.  [16]

В результате проведенной работы были получены и исследованы волокна из смесей полипропилена с полиэтиленом, полистиролом и сополимером стирола с акрилонитрилом.  [18]

В данной статье приводятся результаты исследования свойств волокон, полученных из смесей полипропилена с полимерами, не содержащими активных полярных групп.  [19]

Как видно из табл. 3, наиболее благоприятными текстильными свойствами обладает волокно, полученное из смеси полипропилена с сополимером стирола с акрилонитрилом.  [20]

В работе [544] путем сравнения компьютерного моделирования и экспериментальных результатов фракционирования сополимеров этилена с пропиленом в растворе показано, что продукты следует классифицировать по пяти типам: сополимеры этилена с пропиленом, смеси полиэтилена с полипропиленом, смеси полипропилена с сополимерами, смеси полиэтилена с сополимерами и пропионатные сополимеры, различающиеся распределением звеньев, содержащих винилацетатные единицы. В работе [545] фракционированы смеси сополимеров этилена с пропиленом.  [21]

Лигнин представляет интерес в качестве активного компонента смеси. Переработка смеси полипропилена со щелочным сульфатным лигнином при температурах около 200 С сопровождается взаимодействием компонентов с образованием частично сшитой структуры. Максимальное образование гель-фракции достигается при содержании около 2 % лигнина в полипропилене. Введение небольшого количества лигнина не изменяет кристаллической структуры материала, но повышает его теплостойкость, а также стабильность в условиях светового старения.  [22]

Для этой цели смесь полипропилена и адиподинитрила ( 0 1 – 1 %) диспергируют в инертном растворителе и облучают ультрафиолетовым светом.  [23]

Показано, что добавка небольших количеств аморфных полимеров ( полистирола и сополимера стирола с акрилонитрилом) к полипропилену дает возможность получить волокна, значительно отличающиеся от обычного полипропиленового волокна по плотности структуры, ориентации, способности к вытягиванию и прочности. Волокна, полученные из смесей полипропилена с полистиролом и особенно с сополимером стирола с акрилонитрилом, обладают повышенной способностью поглощать дисперсные красители, сохраняя при этом хорошие физико-механические показатели.  [24]

В 1957 г. на Миланской ярмарке были представлены полипропиленовые ткани. Они были изготовлены как из чистого полипропилена, так и из смеси полипропилена с шерстью; по текстуре, на ощупь и по внешнему виду они не отличались от тканей из 100 % – ной натуральной шерсти. На рис. 76 показаны различные ткани из полипропилена, похожие на шерсть. Узкий плед ( в центре) изготовлен из смеси полипропилена с шерстью.  [25]

В результате проведенной работы исследована совместимость полипропилена с полиэтиленом методами дифференциального термического анализа, инфракрасной спектроскопии и методом определения температур плавления в специальном оптическом приборе. Показано, что совместимость на молекулярном уровне ( изоморфизм молекул) в смесях полипропилена и полиэтилена отсутствует. Высказано предположение о возможности совмещения этих полимеров на уровне надмолекулярных структур, в частности в одном сферолите.  [26]

Структурные различия, которые оказались характерными для невытянутых волокон из смесей полипропилена с другими полимерами, определяют дальнейший процесс переработки этих волокон. Наиболее заметно это проявляется при процессе их вытягивания. На рис. 5 и 6 приведены соответственно максимальная кратность вытягивания и прочность волокон, полученных из смесей полипропилена с полимерами.  [28]

В 1957 г. на Миланской ярмарке были представлены полипропиленовые ткани. Они были изготовлены как из чистого полипропилена, так и из смеси полипропилена с шерстью; по текстуре, на ощупь и по внешнему виду они не отличались от тканей из 100 % – ной натуральной шерсти. На рис. 76 показаны различные ткани из полипропилена, похожие на шерсть. Узкий плед ( в центре) изготовлен из смеси полипропилена с шерстью.  [29]

Страницы:      1    2

Компания – Компания «Винк» – дистрибуция инженерных пластиков

Одним из проявлений научно-технического прогресса и связанного с ним процесса технического перевооружения современных производств являются разработка и внедрение новых видов конструкционных материалов, главным образом – полимеров. Современные полимерные материалы обладают целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными конструкционными материалами, что позволяет увеличивать производительность и срок службы оборудования, следовательно, повышать рентабельность производства, создавать конкурентные преимущества. В некоторых случаях свойства полимеров настолько уникальны, что альтернативы их применению просто не существует, в особенности, если мы говорим о полимерах нового поколения, внедренных в широкую практику в последнее десятилетие.

Замещение традиционных материалов


Целью нашей компании является активизация внедрения инженерных пластиков в формах полуфабрикатов (листов, прутков и стержней из полипропилена и полиэтилена, профилей, труб, деталей и комплектующих) в различных отраслях современного производства. Основная задача, которую призван решить данный ресурс – помочь техническим специалистам производственных предприятий разобраться в огромном разнообразии современных полимерных материалов, получить информацию о передовом зарубежном опыте применения пластиковых полуфабрикатов для решения инженерных задач в указанных направлениях, найти оптимальное решение применительно к конкретной актуальной задаче.

Основные направления применения полимерных полуфабрикатов


С момента начала практического применения полимеров (приблизительно полвека назад) объем их потребления рос в геометрической прогрессии, и в дальнейшем эта тенденция сохраниться. В частности, в последнее время в отечественной практике широко применяются следующие виды полуфабрикатов инженерных пластиков:

  • Листовой полипропилен, ПВХ листы – для футеровки и изготовления ванн и других видов емкостей промышленного назначения;
  • Листовой полиэтилен – для изготовления емкостей хранения, емкостей смешения, реакторов и прочих видов емкостного оборудования, в том числе в пищевом производстве;
  • Полипропиленовые трубы и фитинги – для создания промышленных трубопроводов;
  • Плиты из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ, PE1000) – для изготовления деталей машин и механизмов, деталей скольжения, для облицовки технологического оборудования, футеровки поверхностей;
  • Листы PVDF, листы ПНД и других фторопластов – для изготовления емкостного оборудования для особо агрессивных сред;
  • ПВХ фитинги и трубы, трубы из ПВДФ и других фторолефинов (фторопластов) – для создания промышленных трубопроводов.

Более подробно о применении этих и других видов инженерных пластиков в различных отраслях можно узнать в разделе «Решения» нашего сайта.

Установка пластикового погреба из полипропилена – Применение листового полипропилена и полиэтилена – Инфополимер – О компании

Полипропилен является экологичным и химически нейтральным материалом. Это позволяет использовать изделия из него для хранения продуктов питания. Отличная прочность листового пластика позволяет успешно сменить металл. Заметным достоинством пластиковых кессонов является их невысокая цена, огромный срок службы, полная герметичность, коррозийная устойчивость.

Как устроен пластиковый погреб 

Пластиковый погреб из полипропилена представляет собой готовую конструкцию, размер стенок которой, в зависимости от конкретной модели, может достигать от 1 до 2 см. Так как площадь стен значительна, производители выполняют дополнительные ребра жесткости. Их использование позволяет увеличить прочность изделия. Так как погреб производится из экологически чистых листов полипропилена, он не выделяет едких неприятных запахов даже в процессе нагревания, что обеспечивает полную безопасность. 

Установить погреб можно под домом, гаражом, на участке любого типа, в любой тип почвы, предварительно соорудив бетонную площадку. В процессе эксплуатации пластиковый погреб из полипропилена не нуждается в дополнительном обслуживании. Такие сооружения могут быть углублены в землю полностью или частично. В последнем случае наружные стенки потребуется дополнительно утеплить. 

Установка погреба 

Прежде, чем приступить непосредственно к монтажу, следует выбрать для погреба годящееся место. Это может быть место в основании здания (в подвале), обеспечивающее быстрый доступ к кессону, не выходя из дома, а также любое место на садовом или приусадебном участке. Первый вариант  проще всего реализовать на этапе строительства дома, так как установка кессона в фундамент при имеющемся строении весьма затруднена.  

После того, как хозяева выбрали место будущей установки изделия, строители начинают земляные работы. В месте монтажа выбирают землю на глубину и ширину, достаточную для помещения самого кессона и бетонных подушек. 

После этого производится армирование дна погреба: заливается на дно котлована бетонное основание или устанавливается в вырытую яму готовая ж/б плита. Это сделает крепким и надежным пол погреба. Он в процессе эксплуатации не будет пучиться, не просядет и не повредится под значительным весом. 

На следующем этапе изделие устанавливают на бетонное основание. Если это основание выполнялось путем заливки бетонного раствора, следует подождать, пока застынет этот раствор. Погреб в котлован можно погрузить с помощью спецтехники или путем физической силы нескольких человек. После спуска кессона на дно его фиксируют к ж/б основанию анкерами для того, чтобы он не сместился во время засыпки. Пространство между наружными стенами изделия и окраинами ямы засыпают цементно-песчаной смесью (1:5). Засыпание производится слоями, причем каждый слой нужно утрамбовывать.

Далее сверху кессона укладывают слой почвы. С течением времени песчано-цементная смесь возьмет влагу из почвы и затвердеет. Это придаст конструкции добавочную жесткость. Компания Полимерсервис предлагает купить кессоны из полипропилена любого размера и конфигурации, а также оказывает услуги по доставке и последующему монтажу изделий. 

Мы являемся производителями изделий из листового пластика, поэтому, будьте уверены, цена продукции в нашей компании на порядок ниже, нежели у конкурентов. Помимо этого мы гарантируем, что купленные у нас изделия имеют высокое качество, отвечают всем стандартам, надежны и долговечны. Чтобы заказать погреб, свяжитесь с нашими консультантами. Будем рады сотрудничеству!

Секреты полимерных материалов*

Чтобы оптические свойства полимерной плёнки соответствовали сфере применения, необходимо строго контролировать химические свойства её поверхности, степень поверхностного и внутреннего рассеивания света. .

Химические свойства поверхности — один из главных секретов плёнки — определяются нанесённым полимерным покрытием и выполненными над ней технологическими операциями, будь то нанесение субстрата (адгезива, праймера) или предварительная обработка коронным разрядом.

Последняя широко применяется при производстве упаковки для улучшения адгезии красок, лаков, металлизированных составов к поверхности полимерных плёнок. Принцип действия — окислительные процессы в полимере: поверхностная энергия плёнки возрастает прямо пропорционально концентрации кислородосодержащих групп. Какова же природа поверхности полимерных плёночных материалов? Останутся ли химические свойства ориентированного полипропилена (OPP) теми же и после его обработки коронным разрядом?

Влияние технологии

Обработанная поверхность ориентированной плёнки из полипропилена не является гомополимерной, по свойствам она ближе к соэкструдированному многослойному материалу или двойному и тройному сополимеру полипропилена и даже полиэтилена. Неориентированные плёнки вполне могут иметь однородную поверхность или представлять смесь гомополимера с сополимером (в зависимости от структуры и сферы применения). Степень ориентации, помимо прочего, влияет на взаимодействие коронного разряда с поверхностью плёнки: для одного полимера с одинаковым уровнем поверхностной энергии (одинаковой степенью активации коронным разрядом) химические свойства поверхности с разной степенью ориентации будут различны.

Поверхностные свойства даже одного материала существенно отличаются после обработки пламенем и коронным разрядом из-за различий в технологиях. Серьёзно разнится и поверхностная энергия в зависимости от концентрации в поверхностном слое кислородосодержащих групп. Зная уровни этой энергии и насыщенности поверхности кислородом, можно установить, обрабатывался материал пламенем или коронным разрядом. Принято считать: чем выше уровень обработки, тем лучше; но чересчур интенсивное воздействие приводит к деструкции поверхности.

Матовость

Оптические свойства материала определяются его внутренней и внешней структурой. Лёгкая матовость прозрачных субстратов объясняется рассеиванием света в их среде.

Уровень матовости определяют две составляющие: поверхностная и внутренняя. Причина первой — неровности, размер которых превышает 1/6 длины световой волны. Источники второй — рассеянные в толще плёнки мельчайшие частицы вкупе с колебаниями плотности (чередованием аморфных и кристаллических участков).

В аморфных полимерах типа полистирола внутренней матовости нет, как нет и граничащих кристаллических/аморфных структур: не содержащие кристаллов полимеры отличаются высокой прозрачностью. Матовый полиэтилен высокой плотности (HDPE), напротив, содержит множество кристаллических областей.

Оценка матовости

Чтобы определить источник матовости, оценивают уровни её поверхностной и внутренней составляющих. Поскольку основная причина первой — неровности, оценку производят, устраняя их путём подмены поверхностей. Один из вариантов — нанесение на материал скрадывающей неровности жидкости (масла, жира). После их заполнения поверхность станет гладкой: свет не будет рассеиваться, поверхностная матовость исчезнет. Важное условие — соответствие жидкости показателю преломления света для плёнки, исключающее остаточное рассеивание между нею и жидкостью. У большинства полиолефинов показатель преломления 1,5 — для них подойдёт минеральное масло или, на крайний случай, выделяемый человеческой кожей жир. Смажьте им поверхность плёнки: если она станет прозрачнее, налицо поверхностная матовость.

Чтобы определить соотношение поверхностной и внутренней матовости, замерьте её суммарный уровень, затем смажьте плёнку маслом (с одной стороны или с обеих) и проверьте разницу: она охарактеризует поверхностную матовость, между поверхностной и общей — внутреннюю.

Матовые материалы

Степень влияния неровностей на матовость наглядно иллюстрирует рэлеевская модель (рис. 1) для волн 550 нм красного спектра. В примере длина волны делится на 8 sin I (угол падения), и получаются требуемые 1/6 длины световой волны.

Если необходим матовый на поверхности материал, пользуясь графиком, можно оценить требуемый размер его поверхностных неровностей. Матовые плёнки изготавливаются методом соэкструдирования основного материала и специального тонкого слоя, наполняемого минеральными частицами или разнородной полимерной смесью (диаметр частиц определяется соотношением вязкостей полимеров). В OPP-плёнках поверхностный слой представляет собой смесь полипропилена и полиэтилена высокого давления, иногда сополимера полипропилена. Патентов на смеси для матирования множество, но практически все базируются на этих трёх компонентах.

Источник внутренней дымки в материалах из одного аморфно-кристаллического полимера — встроенные в аморфные полимерные цепи слоистые кристаллы, формирующие укрупнённые аморфно-кристаллические образования — сферолиты.

У рассеивания света, способствующего возникновению внутренней матовости, две причины. Первая — при переходе от аморфного состояния к кристаллическому меняется плотность: часть пропускаемого света преломляется, матовость растёт. Вторая причина — частичное рассеивание на сферолитах, размер которых соответствует длине волны света. Слишком большие или маленькие сферолиты на рассеивание не влияют: формирование микроскопических очагов кристаллизации даже снижает матовость за счёт образования множества мелких сферолитов. В аморфных полимерах (полистирол, поликарбонат, полиметилметакрилат) кристаллов нет вообще. Они полностью прозрачны, и любая внутренняя дымка объясняется наличием в полимере мелких частиц (остатков катализаторов).

На уровень внутренней матовости влияет и технология производства полимерного материала — от неё зависит распространённость и размер кристаллизованных участков, а также плотность аморфных. Ориентация полимера увеличивает среднюю плотность аморфной фазы, уменьшая рассеивание света на границе кристаллических и аморфных участков, т. е. снижает матовость. Температурные воздействия при изготовлении аморфно-кристаллических полимеров сказываются на формировании центров кристаллизации и скорости их роста, оказывающей влияние на внутреннюю матовость.

Важность оптических свойств

Зачем вообще задаваться вопросом об оптических свойствах плёнки? Важность любого параметра зависит от области применения материала. Поверхностная матовость крайне важна при печати и нанесении металлизированных покрытий, если требуется яркая поверхность с металлическим блеском или безупречное качество изображений. Уровень внутренней матовости актуален при реверсной печати, когда изображение просматривается через плёнку, а для непрозрачной, металлизированной плёнки значения не имеет.

Если от полимерной плёнки требуется матовая или бумагоподобная поверхность, на первый план выходит поверхностная матовость (и внешней стороны, по которой идёт печать, и внутренней). Гладкий, глянцевый запечатываемый носитель в комбинации с грубой, матовой поверхностью, через которую просматривается изображение, придаст полимеру вид бумаги. Внутренняя матовость тоже делает материал «более плоским», но в сочетании с гладкой поверхностью сходство с бумагой невелико. «Бумагоподобный» внешний вид — дело вкуса целевой аудитории, как и оттенки «белого» — холодные синие или тёплые красные.

На оптические свойства материала влияют технологии производства плёнки (в первую очередь условия охлаждения после экструдирования). В экструдировании методом раздува границей формирования из расплава прочной плёнки часто становится т. н. «линия охлаждения» (рис. 2).

Ниже неё плёнка прозрачная, ибо расплавлена, выше — матовая, т. к. охлаждена и образующиеся при охлаждении кристаллиты рассеивают свет. Ограничивающий фактор производства плёнок методом раздува — скорость их охлаждения: в роли хладоагента выступает поток воздуха, коэффициент теплопроводности которого варьируется в пределах 85,2–114 Вт/м2/0 ºC. Экструзионные плоскощелевые отливочные линии, имеющие благодаря охлаждающему барабану более высокую скорость охлаждения (1420 Вт/м2/0 ºC), выдают более прозрачный материал: их иная, чем у полученных методом раздува плёнок, кристаллическая структура влияет на внутреннюю матовость. Линия охлаждения присутствует и здесь (в области перехода плёнки в твёрдое состояние), но её легко спутать с точкой, где плёнка покидает охлаждающий вал.

В ходе выбора технологии производства плёнок — плоскощелевой экструзии или экструдирования с раздувом — учитываются не только параметры материалов, но и капиталовложения и разница в производительности. Когда же требуются высокие оптические свойства, не стоит забывать о преимуществах быстрого охлаждения при изготовлении плёнок методом плоскощелевой экструзии.

Редакция выражает искреннюю благодарность заведующему кафедрой «Управление качеством» МГУП д. т. н. Евгению Баблюку за консультации при переводе статьи. (3). Он выпускается стабилизированным, окрашенным или неокрашенным.

Физико-механические свойства

В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,90 г/см3, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов).

Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость его растяжения, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении значительно ниже его предела текучести при растяжении.

Химические свойства

Полипропилен химически стойкий материал. (o)С. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом).

Применение

Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), тары, труб, деталей технической аппаратуры, предметов домашнего обихода, нетканых материалов и др.; электроизоляционный материал, в строительстве для вибро шумо изоляции межэтажных перекрытий в системах “плавающий пол”. При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающиеся повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению.

Купить полипропилен в Москве – Рус-полимер

 

Полипропилен и смеси полиэтилена | SpringerLink

  • 1)

    Флори, П. Дж. , Принципы химии полимеров, стр. 555, издательство Корнельского университета (Итака, 1953 г.).

    Google Scholar

  • 2)

    Krause, S. , in: D. R. Paul, S. Newman (ред.), Polymer Blends, Vol. 1, стр. 15, Academic Press (Нью-Йорк, 1978).

    Google Scholar

  • 3)

    Конингвельд, Р., Л. А. Кляйнтьенс, Х. М. Шоффелес , Pure Appl. Chem. 39 , 1 (1974).

    Google Scholar

  • 4)

    Bohn, L. , Rubber Chem. Technol. 41 , 495 (1968).

    Google Scholar

  • 5)

    Баир, Х.Э. , Polym. Англ. Sci. 10 , 247 (1970).

    Google Scholar

  • 6)

    Стултинг, Дж., F. E. Karasz, W. J. MacKnight , Polym. Англ. Sci. 10 , 133 (1970).

    Google Scholar

  • 7)

    Коллинский, Ф., Рынок Г. , ад. Chem. Сер. 99 , 175 (1972).

    Google Scholar

  • 8)

    Nielsen, L. E. , J. Am. Chem. Soc. 75 , 1453 (1953).

    Google Scholar

  • 9)

    Мацуо, М., C. Nozaki, C. Jyo , Polym. Англ. Sci. 9 , 197 (1969).

    Google Scholar

  • 10)

    Plochocki, A. P. , J. Appl. Polym. Sci. 16 , 987 (1972).

    Google Scholar

  • 11)

    Plochocki, A. P. , Trans. Soc. Реол. 20 , 287 (1976).

    Google Scholar

  • 12)

    Ноэль, О.Ф., Дж. Ф. Карли , Polym. Англ. Sci. 15 , 117 (1975).

    Google Scholar

  • 13)

    Rabinowitsch, B. , Z. Phys. Chem. А 145 , 1 (1929 г.).

    Google Scholar

  • 14)

    Ferry, J. D. , J. Am. Chem. Soc. 6 , 1330 (1942).

    Google Scholar

  • 15)

    Виноградов, Г.В., Малкин А.Ю. , J. Polym. Sci. А-2 , 2, 2357 (1964).

    Google Scholar

  • 16)

    Виноградов Г.В., Малкин А.Ю. , J. Polym. Sci. А-2 , 4, 135 (1966).

    Google Scholar

  • 17)

    Виноградов Г.В., Прозоровская Н.В. , Rheol. Акта 3 , 156 (1964).

    Google Scholar

  • 18)

    Пенвелл, Р.C., W. W. Graessley, A. Kovacs , J. Polym. Sci., Polym. Phys. Эд. 12 , 1771 (1974).

    Google Scholar

  • 19)

    Bueche, F., S. M. Harding , J. Polym. Sci. 32 , 177 (1958).

    Google Scholar

  • 20)

    Graessley, W. W. , J. Chem. Phys. 43 , 2696 (1965).

    Google Scholar

  • 21)

    Посредник, С., Поток высоких полимеров, стр. 132, Interscience (Нью-Йорк, 1968).

    Google Scholar

  • 22)

    Perst, W. M., R. S. Porter , J. Polym. Sci. А-2 , 10, 1639 (1972).

    Google Scholar

  • 23)

    Deri, F., R. Genillon, J. F. May , Angew. Макромол. Chem. 68, , 67 (1978).

    Google Scholar

  • 24)

    Кулезнер, В.Н., Конюх И. В., Виноградов Г. В., Дмитриева И. П. , Colloid J. U.S.S.R. 27 , 459 (1965).

    Google Scholar

  • 25)

    Ван дер Вегт, А. К. , Пер. Пластмассы. Inst. 32 , 165 (1964).

    Google Scholar

  • % PDF-1.7 % 3471 0 объект > эндобдж xref 3471 103 0000000016 00000 н. 0000003533 00000 н. 0000003784 00000 н. 0000003838 00000 н. 0000003867 00000 н. 0000003918 00000 н. 0000003955 00000 н. 0000004616 00000 н. 0000004754 00000 н. 0000004893 00000 н. 0000005031 00000 н. 0000005170 00000 н. 0000005307 00000 н. 0000005445 00000 н. 0000005584 00000 н. 0000005721 00000 н. 0000005860 00000 н. 0000005998 00000 н. 0000006191 00000 н. 0000006358 00000 п. 0000006554 00000 н. 0000006752 00000 н. 0000006936 00000 н. 0000007021 00000 н. 0000007106 00000 н. 0000007190 00000 н. 0000007273 00000 н. 0000007356 00000 н. 0000007440 00000 п. 0000007524 00000 н. 0000007606 00000 н. 0000007689 00000 н. 0000007772 00000 н. 0000007854 00000 п. 0000007937 00000 п. 0000008021 00000 н. 0000008104 00000 п. 0000008187 00000 н. 0000008271 00000 н. 0000008354 00000 н. 0000008438 00000 н. 0000008521 00000 н. 0000008605 00000 н. 0000008688 00000 н. 0000008771 00000 п. 0000008854 00000 н. 0000008937 00000 н. 0000009019 00000 н. 0000009101 00000 п. 0000009184 00000 п. 0000009267 00000 н. 0000009349 00000 п. 0000009434 00000 н. 0000009519 00000 п. 0000009604 00000 н. 0000009690 00000 н. 0000009775 00000 н. 0000009860 00000 н. 0000009945 00000 н. 0000011208 00000 п. 0000011580 00000 п. 0000012739 00000 п. 0000012818 00000 п. 0000019211 00000 п. 0000019795 00000 п. 0000020871 00000 п. 0000020916 00000 п. 0000021003 00000 п. 0000021641 00000 п. 0000022598 00000 п. 0000022771 00000 п. 0000023265 00000 п. 0000023499 00000 н. 0000023777 00000 п. 0000028681 00000 п. 0000029071 00000 п. 0000029764 00000 н. 0000030578 00000 п. 0000031531 00000 п. 0000031927 00000 н. 0000032131 00000 п. 0000035522 00000 п. 0000035848 00000 п. 0000036226 00000 п. 0000037229 00000 п. 0000038298 00000 п. 0000039329 00000 п. 0000040307 00000 п. 0000041192 00000 п. 0000042718 00000 п. 0000042994 00000 п. 0000043294 00000 п. 0000043350 00000 п. 0000043586 00000 п. 0000043795 00000 п. 0000044080 00000 п. 0000044177 00000 п. 0000045405 00000 п. 0000045642 00000 п. 0000045978 00000 п. 0000068812 00000 п. 0000003298 00000 н. 0000002409 00000 п. трейлер ] / Назад 2345630 / XRefStm 3298 >> startxref 0 %% EOF 3573 0 объект > поток h ޤ TYLQәP @ iAE $ a! ؐ 4) lVUQV) P_hbBA? H5o ? ds7)

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку “Назад” и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Смеси модифицированного эластомером полипропилена и полиэтилена в качестве матриц для композитов из древесной муки и пластика

    U.S. Forest Service
    Забота о земле и обслуживание людей

    Министерство сельского хозяйства США


    1. Смеси модифицированного эластомером полипропилена и полиэтилена в качестве матриц для композитов древесной муки и пластика

      Автор (ы): Крейг Клемонс
      Дата: 2010
      Источник: Композиты: Часть A. Vol. 41, нет. 11 (ноябрь 2010 г.): стр. 1559–1569.
      Серия публикаций: Прочие публикации
      PDF: Скачать публикацию (2.31 MB)

      Описание Смеси полиэтилена (PE) и полипропилена (PP) потенциально могут использоваться в качестве матриц для древесно-пластиковых композитов (WPC). Были исследованы механические характеристики и морфология как смесей без наполнителя, так и композитов с древесным наполнителем с различными эластомерами и связующими агентами. Смешивание пластиков приводило либо к небольшим доменам второстепенной фазы в матрице основной фазы, либо к совместной непрерывной морфологии, если были добавлены равные количества HDPE и PP.Модули растяжения и свойства текучести смесей были явно пропорциональны относительным количествам HDPE и PP в смесях. Однако номинальная деформация при разрыве и энергия удара по Изоду с надрезом для HDPE были значительно уменьшены за счет добавления всего лишь 25% PP. Добавление к смесям эластомера этилен-пропилен-диен (EPDM) снижает модули и прочность, но увеличивает характеристики удлинения и энергию удара, особенно в смесях, богатых HDPE. Добавление древесной муки в смеси придало им жесткость, но сделало их хрупкими, особенно более жесткие смеси с высоким содержанием полиэтилена высокой плотности, хотя снижение производительности можно было несколько компенсировать добавлением эластомеров и связующих агентов или их комбинации.

      Примечания к публикации
      • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и прикрепить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
      • Эта статья была написана и подготовлена ​​служащими правительства США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.

      Citation Clemons, Craig. 2010. Смеси модифицированного эластомером полипропилена и полиэтилена в качестве матриц для композитных материалов из древесной муки и пластика. Композиты: Часть А.Vol. 41, нет. 11 (ноябрь 2010 г.): стр. 1559–1569.

      Процитировано

      Ключевые слова Полиэтилен, древесная мука, армированные волокном пластмассы, волокна целлюлозы, композитные материалы, механические свойства, полипропилен, наполнители, волокнистые композиты, использование древесины, древесно-пластиковые композиты, модуль упругости, эластичность, изгиб, изгиб, эластомеры, переработка, термопластические композиты, древесно-пластиковые материалы, полимеры, полимеризация, композитные материалы, прочность, HDPE, полиэтилен высокой плотности, прочность на растяжение, прочность на изгиб, связующие вещества, термопластическая смола, дерево

      Related Search
      XML: Просмотр XML

    Показать больше

    Показать меньше

    https: // www. fs.usda.gov/treesearch/pubs/39765

    Полипропилен – чем он отличается от полиэтилена?

    Чем полипропилен отличается от полиэтилена? Хорошо …..

    Полипропилен, , также известный как полипропилен, является такой же формой пластика, как и полиэтилен. Что отличает полипропилен от полиэтилена для начала, так это то, что полипропилен можно формовать, по существу, он становится пластичным при температуре выше определенной. Когда он остынет, он вернется в твердое состояние.Полипропилен можно использовать не только как конструкционный пластик, но и как волокно. Он также имеет высокую температуру плавления, что отличает его от полиэтилена. Одна область, в которой полиэтилен имеет преимущество над полипропиленом, заключается в том, что полиэтилен более стабилен. Преимущество полипропилена в том, что он может совершать повторяющиеся движения, например быть шарниром. Петли из полипропилена можно открывать и закрывать много раз, и при этом они отлично держатся. Это известно как «хорошее сопротивление усталости». БОЛЬШЕ

    Полипропилен можно комбинировать с другими материалами, а также полиэтилен.Например, можно добавить резину, чтобы сделать ее более податливой. Одной из интересных добавок, которые добавляют в полипропилен, являются минералы. Эти минералы позволяют полипропиленовому листу превращаться в синтетическую бумагу. синтетическая бумага – это, по сути, пластиковая бумага. На нем легко можно распечатать. Его можно складывать, штамповать, высекать, сшивать и многое другое. Лучше всего это экологически чистый! Внезапно полипропилен превратился во множество товаров. Синтетическая бумага из полипропилена используется для изготовления баннеров, членских билетов, карт, меню, телефонных карточек, вывесок, бирок, напольной графики, напольных ковриков и буклетов.Список можно продолжить! Что отличает синтетическую бумагу, так это то, что она прочная, устойчивая к разрыву и воде! (Изделия из полипропилена)

    Полиэтилен пользуется большим спросом, чем полипропилен. Полипропилен широко используется в автомобильной промышленности, а также в упаковочной промышленности. 70% полипропилена используется для упаковки в пищевой промышленности. Из него можно сделать бутылки, пищевые контейнеры, пищевые ящики и поддоны.

    Полипропилен используется для изготовления домашней одежды, техники и игрушек.Также из него делают ковровые покрытия и обивку. Полипропилен нагревается и превращается в волокна. У полипропилена и полиэтилена очень много применений.

    Полиэтилен инертен, полупрозрачен и создает более низкий статический заряд, чем полипропилен. Таким образом, полиэтилен можно использовать в качестве рукава для хранения коллекционных документов. Он «инертен» и не может образовывать плесень или грибок. Он также является полупрозрачным по своей природе, поэтому пропускает меньше света, чем полипропилен. У него более низкий статический заряд, чем у полипропилена, поэтому он привлекает меньше пыли и грязи.Полиэтилен стоит дороже, чем полипропилен, потому что он имеет более высокую чистоту (100% первичный).

    Вот список некоторых различий между полиэтиленом и полипропиленом:

    • Полиэтилен и полипропилен очень похожи по физическим свойствам.
    • Однако полиэтилен можно производить оптически прозрачным, тогда как полипропилен можно сделать только полупрозрачным, как кувшин для молока.
    • Полиэтилен обладает физическими свойствами, которые позволяют ему лучше выдерживать низкие температуры, особенно при использовании в качестве знаков.
    • Полиэтилен – хороший электроизолятор. Он обеспечивает хорошее трекинговое сопротивление, однако он легко становится электростатически заряженным (который может быть уменьшен добавлением графита, сажи или антистатиков).
    • Полипропилены легкие. Они обладают высокой стойкостью к растрескиванию, воздействию кислот, органических растворителей и электролитов. Они также обладают высокой температурой плавления, хорошими диэлектрическими свойствами и нетоксичны.
    • Мономером полиэтилена является этилен, а мономером полипропилена является пропилен.
    • Полиэтилен имеет более низкую температуру плавления по сравнению с более высокой температурой плавления полипропилена. (это может быть для вас хорошим тестом)
    • Полипропилен не такой прочный, как полиэтилен.
    • Полипропилен более жесткий и устойчивый к химическим веществам и органическим растворителям по сравнению с полиэтиленом.
    • Полипропилен чистый, не растягивается и обычно более жесткий, чем полиэтилен.

    Повышение окрашиваемости полипропиленовых волокон смешиванием расплава с полиэтилентерефталатом

    Были предприняты попытки модифицировать полипропиленовые волокна смешиванием расплава с полиэтилентерефталатом, чтобы улучшить окрашиваемость получаемого волокна.Были приготовлены пять смесей полипропилен / полиэтилентерефталат / компатибилизатор, которые впоследствии были спрядены в волокна. Для окрашивания таких модифицированных волокон использовались три дисперсных красителя при кипячении и 130 ° C. Окрашивающие свойства смесевых волокон, а также морфологические, химические, термические и механические свойства соответствующих смесей были охарактеризованы с помощью спектрофотометрии, поляризованной оптической микроскопии, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), ИК-Фурье спектроскопии, дифференциальной микроскопии. сканирующая калориметрия (ДСК) и испытания на растяжение.

    1. Введение

    Полипропилен (ПП) представляет собой класс полимерных материалов, называемых полиолефинами. Этот термопластичный полимер значительно вырос за последние 60 лет. Причины этого роста заключаются в универсальности полимера; способность полимера быть модифицированным и адаптированным к конкретным применениям, которые вытекают из его общего баланса физических, механических, электрических, химических и термических свойств; и, наконец, что не менее важно, конкурентоспособная цена.Кроме того, материалы на основе полипропилена обладают очень хорошей стабильностью в широком диапазоне температур. По этим причинам в нынешнем столетии полипропилен как строительный материал имеет светлое будущее. Композиты на основе этого полимера также очень полезны, потому что эти типы материалов сочетают в себе экономическую эффективность полипропилена с желательными характеристиками широкого спектра товарных термопластов [1]. С точки зрения применения, большой объем полипропилена попадает в области, которые можно разделить на волокна и ткани, включая основу ковров, обивочные ткани, одежду, геотекстиль, одноразовые подгузники, медицинскую ткань и ткани для интерьера автомобилей.Преимущества, предлагаемые волокном PP, включают низкий удельный вес, что означает больший объем при заданном весе, прочность и химическую стойкость и устойчивость к пятнам [2]. Однако, как олефиновое текстильное волокно, полипропилен не имеет полярных групп и считается гидрофобным полимером с восстановлением влажности менее 1%. Эти свойства, а также высокая кристалличность ограничивают доступ молекул красителей, особенно красителей, внутрь волокна [3]. На сегодняшний день наиболее удобным и высокопроизводительным методом окрашивания полипропиленовых волокон является метод массовой пигментации, при котором перед переработкой в ​​полимер добавляют маточную смесь пигмента.Однако есть некоторые недостатки, связанные с этой техникой, в том числе отсутствие ярких цветов, невозможность исправления путем покраснения, появление цветных полос и частое обрывание пряжи во время процессов отделки [3, 4]. Поэтому, чтобы модифицировать полипропилен, чтобы сделать его окрашиваемым из водных красильных ванн, в последние годы были предприняты значительные исследования. Улучшение окрашиваемости полипропиленовых волокон с помощью методов химической и физической модификации, включая поверхностные химические реакции и функционализацию, сополимеризацию и прививочную полимеризацию, плазменную и гамма-радиационную обработку, а также смешивание полипропилена с полярными полимерами, соединениями металлов, неорганическими наночастицами, в частности, наноглинами. , дендримеры и сверхразветвленные полимеры и многие другие добавки широко исследовались [5–13].Принимая во внимание экономические, осуществимые и экологические аспекты, кажется, что смешивание расплава с различными видами полимерных добавок, такими как полистирол, полиамиды и полиэфиры, перед прядением может быть эффективным процессом для модификации окрашиваемости волокон ПП [14–16]. . Среди этих полимеров полиэфиры, особенно полиэтилентерефталат (ПЭТ), обладают некоторыми преимуществами по сравнению с другими, включая улучшение окрашиваемости, а также улучшение механических свойств получаемого волокна [17–19]. С другой стороны, в настоящее время существует значительная озабоченность по поводу нехватки сырья и возобновления намерений в области сохранения природных ресурсов и увеличения объемов вторичной переработки. Кроме того, растет интерес к переработке ПЭТ из-за широкого использования этого полимера в упаковочной промышленности, в основном в качестве бутылок для напитков, банок, видео- и аудиолент, а также пищевых контейнеров. ПЭТ не представляет прямой опасности для окружающей среды, но из-за его значительной доли по объему в потоке отходов и высокой устойчивости к атмосферным и биологическим агентам он считается вредным материалом [20].Следовательно, придание окрашиваемости полипропиленовым волокнам путем сбора, дезинтеграции, гранулирования и рециркуляции отработанного полиэтилентерефталата может быть многообещающим потенциалом для рециркуляции и повторного использования отходов ПЭТ в волокнах из смеси ПП / ПЭТ. Однако ПЭТ и ПП несовместимы из-за разной полярности и химической природы. Следовательно, без обеспечения совместимости их смеси демонстрируют четкую двухфазную морфологию, когда дисперсная фаза образует относительно большие сферические капли без особой адгезии между фазами, и, таким образом, требуемые механические свойства не могут быть достигнуты. Следовательно, необходимы соответствующие агенты совместимости для достижения лучшей адгезии между двумя фазами [21, 22]. Многие исследователи показали, что повышение совместимости смесей ПП / ПЭТ путем добавления термопластичных сополимеров с привитым малеиновым ангидридом, таких как акриловая кислота (AA), малеиновый ангидрид (MA) и глицидилметакрилат (GMA), привитые полиолефины и модифицированные блок-сополимеры SBS. обеспечивает средства для значительного улучшения свойств расплавной смеси во время экструзии, изменяет их межфазные свойства и стабилизирует морфологию полученных смесей.Однако компатибилизаторы представляют собой низкомолекулярные соединения по сравнению с партнерами в смеси, и введение неконтролируемых количеств этих добавок может ухудшить механическую прочность смеси [23-25].

    В предыдущей работе [26] мы использовали математические и статистические методы, чтобы найти оптимальную область для количества каждого компонента смеси трехкомпонентного полипропилена с привитым полипропиленом (PP-g-MA) ПП / ПЭТ / малеиновый ангидрид в таком способ, которым полученная смесь показывала приемлемую красящую способность по отношению к дисперсным красителям, а также соответствующую механическую прочность. Как было сделано в нашей предыдущей публикации, массовые доли ПЭТ и ПП-г-МА в смеси должны находиться в диапазоне 10–15 мас.% И 4–5 мас.%, Соответственно, чтобы гарантировать модифицированный полипропилен с желаемой окрашиваемостью. и механические свойства. Кроме того, было обнаружено, что соотношение ПЭТ: ПП-г-МА около 3: 1 может служить этой цели. В настоящем исследовании были предприняты попытки провести более полное исследование характеристик окрашивания некоторых дисперсных красителей по отношению к волокнам из смеси ПП / ПЭТ с различными количествами ПЭТ и ПП-г-МА внутри и за пределами ранее полученного оптимального диапазона.Для этого морфологические, химические, термические и механические свойства полученных смесей PP / PET / PP-g-MA были охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), FT-IR спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), и испытания на растяжение. Кроме того, характеристики окрашивания соответствующих смешанных волокон оценивали с помощью спектрофотометрии, поляризованной оптической микроскопии и оценки свойств прочности окрашенных модифицированных волокон.

    2. Экспериментальная
    2.1. Материалы

    Гомополимер Moplen V30S , полипропилен (ПП), производимый компанией Arak Petrochemical Co. (Арак, Иран), со скоростью течения расплава (MFR) 18 г / 10 мин (2,16 кг, 230 ° C). ), TG-641 , текстильный полиэтилентерефталат (ПЭТ), поставляемый Shahid Tondguyan Petrochemical Co. (Хузестан, Иран) с характеристической вязкостью 0,64 дл / г, и коммерческий продукт DuPont Fusabond P MD353D , малеиновый Привитый ангидридом полипропилен (PP-g-MA) с MFR 450 г / 10 мин (2.16 кг, 190 ° C) в качестве компатибилизатора использовались во всех экспериментах. Для предотвращения термического разложения ПП в процессах смешивания расплава и формования из расплава термостабилизатор Irganox 1010 был приобретен у компании Ciba-Geigy Chemical Materials (Базель, Швейцария). Кроме того, были выбраны три дисперсных красителя, а именно C. I. Disperse Blue 60, C. I. Disperse Yellow 211 и C. I. Disperse Red 234, для исследования окрашиваемости смешанных волокон в широком диапазоне цветовых оттенков.

    2.2. Подготовка образцов.
    PP-g-MA (вес.%) PP (вес.%)
    B12 12 4 84 B15 15 5 B20 20 7 73 B25 25 8.5 66,5 B30 30 10 60

    Образцы в таблице 1 закодированы в соответствии с их содержанием ПЭТ. Например, B12 относится к смеси, содержащей 12 мас.% ПЭТ. Эти выбранные составы смесей основаны на результатах, полученных в результате экспериментального плана, представленного в нашем предыдущем исследовании [26], в котором было обнаружено, что оптимальное соотношение ПЭТ: ПП-г-МА около 3: 1 обеспечивает соотношение ПП / ПЭТ / ПП. -g-MA смесь с приемлемыми красящими и механическими свойствами.

    Перед смешиванием ПЭТ сушили при 120 ° C, а полипропилен и компатибилизатор сушили при 80 ° C в течение 12 часов в вакуумной печи. Смешивание в расплаве сухих смешанных материалов проводили в двухшнековом экструдере Brabender Plasti-Corder при скорости вращения ротора 30 об / мин. Температурные настройки ствола были 255, 260, 270, 270 и 260 ° C. Количество термостабилизатора, используемого в каждой композиции, составляло 0,5 мас.% По отношению к массе полипропилена в смеси. Затем из всех пяти смесей формовали волокна с использованием лабораторного одношнекового экструдера, снабженного фильерой, имеющей одно отверстие диаметром 3 мм.Вытяжку смешанных волокон проводили при комнатной температуре с общей степенью вытяжки 1400.

    2.3. Определение морфологии

    Морфологию криогенно разрушенных поперечных сечений смешанных волокон охарактеризовали с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) Philips XL30 .

    2.4. ИК-Фурье-спектроскопия

    Чтобы продемонстрировать совместимость ПП-п-МА в смеси ПП / ПЭТ, была проведена характеристика ИК-Фурье спектроскопии.Спектры FT-IR записывали на спектрометре Bomem MB154S FT-IR (Квебек, Канада) от 3500 до 450 см -1 . Для каждого образца получали тонкую пленку размером 100 мкм и мкм прессованием при 260 ° C.

    2,5. Термический анализ

    Дифференциальную сканирующую калориметрию (ДСК) в атмосфере азота проводили на калориметре Shimadzu DSC-60 (Киото, Япония). Использовалась скорость сканирования 10 ° C мин. -1 , а масса образца составляла 5-6 мг. Образцы нагревали до 300 ° C, а затем охлаждали.Температуры перехода взяты за максимальные пики калориметрических кривых. Степень кристалличности в процентах (), соответствующая компоненту ПП в каждой смеси, рассчитывалась из соотношения, где и – кажущаяся и полностью кристаллическая теплоты плавления, соответственно. Для чистого полипропилена – 209 Дж / г.

    2.6. Процедура окрашивания

    Характеристики трех синих, желтых и красных дисперсных красителей, используемых для окрашивания смешанных волокон, показаны в таблице 2.


    Коммерческое наименование Общее наименование Химическая структура Уровень энергии активации

    Discovery Blue Средний
    Terasil Yellow 4G CI Disperse Yellow 211 Monoazo Средний
    Terasil Red R C.I. Дисперсный красный 324 Monoazo Средний

    Помимо представления основных цветов для передачи широкой цветовой гаммы, эти три дисперсных красителя были выбраны таким образом, чтобы их уровни энергии активации были равны. Все три дисперсных красителя имеют среднюю энергию активации. Следовательно, приемлемая окрашиваемость полученных смешанных волокон по отношению к этим красителям обеспечивает более высокую окрашиваемость смешанных волокон дисперсными красителями с более низкими энергиями активации.С другой стороны, очевидно, что окрашивание смешанных волокон красителями с более высокой энергией активации приведет к более низкому поглощению красителя.

    Однако следует также учитывать влияние размера молекул и химической структуры молекул красителя на их красящую способность. Все смешанные волокна были предварительно обработаны неионогенным детергентом 5 г / л (Lotensol от Hansa Co., Штутгарт, Германия) при 80 ° C в течение 20 минут с использованием отношения жидкости к продукту 50: 1, после чего волокна были промыты и сушеные. Окрашивание проводилось на красильной машине Rota-Dyer (поставляется Nasaj Sanat Yazd Co., Йезд, Иран) при 1% омф в качестве концентрации насыщения красителей на смешанных волокнах, которая уже была определена в соответствии с профилями окрашивания, показанными на фиг.1. PH окрашивания доводили до 4-5 с помощью уксусной кислоты. Более того, чтобы предотвратить неравномерное окрашивание, для всех окрашиваний использовалось соотношение спирта к продукту 100: 1.


    Как показано на Фигуре 1, окрашивание проводили при двух температурах, а именно кипячении (96 ° C) и 130 ° C, чтобы проверить влияние температуры на характеристики окрашивания смешанных волокон.В конце каждого окрашивания избыток красителя с поверхности волокна удаляли, подвергая окрашенные волокна процессу восстановительной очистки. Восстановительную очистку проводили при соотношении щелока к продукту 50: 1 с использованием 2 г / л гидросульфита натрия, 1 г / л гидроксида натрия и 1 г / л неионного детергента в течение 20 минут при 50 ° C. Затем очищенные от восстановления образцы промывали и давали им высохнуть. В целях сравнения чистый полипропилен и чистый полиэтилентерефталат также отдельно предварительно обрабатывали и окрашивали в тех же условиях, которые описаны для смешанных волокон.

    2.7. Измерение поглощения красителя

    Для определения поглощения красителя окрашенными волокнами были определены единичные постоянные коэффициенты Кубелки-Мунка (). Для этой цели коэффициенты спектрального отражения в диапазоне от 360 до 750 нм были получены с использованием спектрофотометра GretagMacbeth ColorEye 7000A с 8 ° / диффузным освещением и геометрией наблюдения, соответственно, вместе с включенными в измерениях УФ и зеркальными компонентами. После этого значения K / S, соответствующие длине волны максимального поглощения () для каждого красителя, сообщались как параметр поглощения красителя.Кроме того, колориметрические координаты CIELAB были рассчитаны с помощью программного обеспечения прибора с использованием стандартного источника света D65 CIE и стандартного колориметрического наблюдателя CIE 1964.

    2,8. Определение характеристик в поляризованной оптической микроскопии

    Распределение молекул красителя в смешанных волокнах и влияние температуры окрашивания на поглощение красителей из смешанных волокон исследовали визуально с помощью поляризованного оптического микроскопа. Эксперименты по поляризованной оптической микроскопии проводились на микроскопе Zeiss KF2, подключенном к цифровому устройству записи изображений.Волокна были параллельно закреплены в монтажной смоле канадского бальзама и затем разрезаны на очень тонкие слои с помощью хирургического лезвия.

    2.9. Свойства светостойкости при окрашивании

    Светостойкость всех красителей определяли в соответствии с ISO 105-B02: 1994 (E) с использованием прибора для определения светостойкости Xenotest 150S (Heraeus Hanau). Кроме того, стойкость к стирке при окрашивании также измерялась в соответствии с ISO 105-C02: 1989 (E).

    2.10. Измерение механических свойств

    Для определения свойств растяжения смесей и влияния включения различных количеств ПЭТ и компатибилизатора на механические свойства полученных полипропиленовых волокон было проведено испытание на растяжение в соответствии со стандартом ASTM D882. на 300-микронных пленках смесей при скорости ползуна 5 мм мин. -1 с помощью испытательной машины на растяжение Galdabini 1890 (Cardano al Campo, Италия).Три пленки размером 10 × 50 × 0,3 мм 3 использовали в каждом испытании на растяжение, проводившемся с использованием процесса компрессионного формования при 260 ° C, и были приведены средние значения для трех образцов.

    3. Результаты и обсуждение
    3.1. Морфология
    3.1.1. Морфология смесей

    Чтобы оценить эффективность PP-g-MA в качестве компатибилизатора в смесях PP / PET, SEM-микрофотографии совместимой смеси B20 (PP / PET / PP-g-MA: 73/20/7 ) и его эквивалентная несовместимая смесь (ПП / ПЭТ: 80/20) показаны на Рисунке 2.

    Можно видеть, что несовместимая смесь демонстрирует очевидную двухфазную морфологию, в которой средний диаметр диспергированных частиц ПЭТ составляет около 4 микрон. Но при добавлении к смеси компатибилизатора средний диаметр дисперсной фазы уменьшился. Это уменьшение размера частиц могло произойти из-за химических реакций между группами малеинового ангидрида (МА) PP-g-MA и функциональными концевыми -OH (или -COOH) группами ПЭТ, которые вызывают образование PP-g-MA in situ. -Сополимер ПЭТ в процессе смешивания расплава.Этот привитой сополимер накапливается на границах раздела смеси, снижает межфазное натяжение и предотвращает слияние дисперсных частиц. Кроме того, адгезия между двумя несовместимыми фазами и, следовательно, механические свойства полученной смеси улучшаются в результате совмещения. Принимая во внимание окрашиваемость, совместимость также улучшает поглощение красителя за счет минимизации размера частиц ПЭТ, увеличения количества границ раздела и уменьшения степени кристалличности смеси и, следовательно, увеличения количества доступных активных центров для фиксации молекул красителя.

    3.1.2. Морфология смешанных волокон

    На рис. 3 представлена ​​СЭМ-микрофотография поперечного сечения излома смешанного волокна B12 с 12 мас.% ПЭТ.


    Как видно на Фигуре 3, полученное смешанное волокно основано на микрофибриллах ПЭТ, внедренных в полипропиленовую матрицу. Эта морфология «фибрилла-матрица» является результатом реологического поведения полипропилена и полиэтилентерефталата. Соотношение вязкости ПЭТ и ПП составляет менее 1. По этой причине мелкодисперсные частицы ПЭТ деформируются в микрофибриллы во время процессов прядения и вытяжки.Следовательно, в случае волокон из смеси ПП / ПЭТ очевидным образом наблюдается морфология фибрилла-матрица. Эти микроволокна могут повышать механическую прочность композиционного материала волокно / матрица, сформированного на месте [18, 19]. Микрофотографии также показывают, что средний диаметр фибрилл ПЭТ составляет около 100 нм, что намного меньше, чем размер частиц в эквивалентных смесях до формования. Следовательно, ожидается, что смешанное волокно будет способно поглощать большее количество молекул красителя по сравнению с непряденным.Кроме того, еще один важный момент, на который следует обратить внимание на микрофотографиях SEM, заключается в том, что тонкие микрофибриллы равномерно распределены по всему волокну, и это имеет решающее значение для получения однородности окраски (т. Е. Равномерного окрашивания).

    3.2. FT-IR Характеристика

    Многие исследователи считают, что агенты совместимости, функционализированные малеиновым ангидридом (МА), улучшают смешиваемость двух несовместимых полимеров за счет химических реакций in situ между МА и функциональными концевыми группами полимеров.В случае смесей ПП / ПЭТ функциональные группы –ОН или –СООН ПЭТ могут участвовать в реакциях компатибилизации с группами МА PP-g-MA. Чтобы подтвердить эти реакции, были исследованы ИК-Фурье спектры чистых и смешанных полимеров. На рис. 4 показаны спектры FT-IR чистого PP-g-MA, несовместимого 80/20 PP / PET и совместимых 73/20/7 PP / PET / PP-g-MA смесей.


    Полосы поглощения карбонильной группы для PP-g-MA находились при 1711 и 1779 см -1 (см. Рисунок 4 (а)).Однако, несмотря на присутствие 7 мас.% PP-g-MA в смеси, обе полосы поглощения исчезли в спектре смеси PP / PET / PP-g-MA 73/20/7, что может подтвердить гипотезу химического реакции МА с концевыми группами –OH и –COOH ПЭТ.

    3.3. Термический анализ

    Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) для чистых компонентов ПП и ПП в пяти смесях перечислены в Таблице 3.

    9022 9022 температуры плавления () ПП в смесях практически такие же, как и в чистом состоянии. Все температуры плавления около 168 ° C. Этот результат легко понять, если помнить, что полипропилен является основной фазой в этих смесях.Однако энтальпии плавления () компонента ПП, очевидно, ниже, чем у чистого ПП, что означает более низкую степень кристалличности фазы ПП в смесях. Для чистого ПП составляет 100,5 Дж / г, что означает степень кристалличности 48,1% в соответствии с энтальпией плавления 209 Дж / г для полностью кристаллического ПП.

    Как упоминалось в литературе [19, 23, 27], в несовместимых смесях ПП / ПЭТ увеличение содержания ПЭТ будет способствовать кристаллизации ПП из-за эффекта зародышеобразования второго полимера.Следовательно, содержание ПП в несовместимой смеси выше, чем в чистом ПП. Однако в случае совмещаемых смесей кристаллизация ПП будет ограничена в результате взаимодействий между компонентами смеси и молекулами компатибилизатора. Из данных в таблице 3 видно, что температуры кристаллизации () компонента ПП увеличиваются с увеличением содержания ПЭТ, что указывает на то, что ПЭТФ оказывает гетерогенное зародышеобразование на кристаллизацию ПП. Таким образом, можно сделать вывод, что размер сферолитов ПП уменьшился, а количество сферолитов увеличилось.Данные о степени кристалличности () и энтальпии кристаллизации () указывают на то, что все смеси менее кристаллические, чем первичный полипропилен. Это снижение кристалличности смесей PP / PET / PP-g-MA можно приписать ограничению подвижности цепей PP из-за образования in situ химических связей между PP и PET через PP-g-MA, как показывают спектры FT-IR.

    3.4. Красящие свойства смесевых волокон
    3.4.1. Поглощение красителя

    Для определения длины волны максимального поглощения () для каждого дисперсного красителя на чистых и смешанных волокнах учитывалось изменение коэффициентов спектрального отражения и значений K / S в диапазоне видимого спектра от 360 до 750 нм.Длина волны, при которой коэффициент спектрального отражения минимален, а значение K / S является максимальным, представляет. Например, K / S-кривые чистого волокна из ПЭТ, окрашенного тремя используемыми синими, желтыми и красными дисперсными красителями при кипячении, показаны на рисунке 5. Значения K / S рассчитываются с использованием единственного постоянного уравнения Кубелки-Мунка. [26].


    Как видно, максимумы поглощения синего, желтого и красного дисперсных красителей лежат при 680, 460 и 520 нм соответственно. Почти для всех других красителей эти три длины волны также представляют длину волны максимального поглощения для синего, желтого и красного дисперсных красителей.Значения K / S при, рассчитанные с использованием единственного постоянного уравнения Кубелки-Мунка для всех окрашенных волокон, представлены в таблице 4.


    Образец (° C) (J / г) (° C) (Дж / г) (%)

    PP 168.5 100,5 111,2 118,6 48,1
    B12 167,8 95,0 112,1 112,1 45,2 11450 9045 9045 9045 9045 9045 41,0
    B20 168,6 89,6 115,5 105,0 38,6
    B25 167,5 88.3 114,8 103,3 39,4
    B30 166,2 86,5 116,7 104,6 40,7

    9 коэффициент поглощения, коэффициент поглощения коэффициент рассеяния указывает на количество молекул красителя, поглощенных волокном.Чем выше значение K / S, тем больше поглощение красителя и, следовательно, тем глубже цветовые оттенки. Данные K / S в таблице 4 ясно показывают, что для обеих температур крашения поглощение красителя всеми смешанными волокнами намного выше, чем у чистого полипропиленового волокна. Однако существует небольшая разница между значениями K / S, соответствующими каждому смешанному волокну и чистому полиэтилентерефталатному волокну. Это увеличение поглощения красителя волокнами из смеси ПП / ПЭТ можно приписать включению сложноэфирных функциональных групп и ароматических колец в полипропиленовую матрицу путем их смешивания с полиэтилентерефталатом.Эти группы могут действовать как активные центры для поглощения и фиксации молекул красителя в модифицированном волокне. Кроме того, как показывает термический анализ смесей, снижение общей кристалличности смешанного волокна и образование дополнительных аморфных областей способствует диффузии молекул красителя в волокна.

    Кроме того, можно видеть, что значения K / S увеличиваются с увеличением концентрации ПЭТ в модифицированных волокнах ПП. Однако разница между поглощением красителя пятью смешанными волокнами, содержащими различные количества добавки ПЭТ, имеет меньшее значение.

    Другой интересный результат, полученный на основе данных K / S, заключается в том, что модификация волокна PP посредством смешивания расплава с PET увеличила сродство всех трех дисперсных красителей с различными химическими структурами и цветовыми оттенками к модифицированным волокнам. Другими словами, похоже, что этот метод модификации может обеспечить волокна PP, которые окрашиваются в широкий диапазон цветовых оттенков и, следовательно, способны создавать обширную цветовую гамму.

    3.4.2. Влияние температуры крашения на цветовые координаты

    Колориметрические координаты CIELAB окрашенных чистых и смешанных волокон, включая яркость (), координаты цветового оппонента и, цветность () и оттенок () с использованием стандартного источника света D65 и стандартного наблюдателя 10 °, для Температуры крашения 100 и 130 ° C приведены в Таблице 5.

    908
    905 9045 9045 9045 22,45 905 9045 9045 9045

    Образец CI Disperse Blue 60 CI Disperse Желтый 211 CI Disperse Red 324
    (кипячение) (130 ° C) (кипение) (130 ° C) (кипение) (130 ° C)
    PP 0.98 1,65 3,13 7,27 1,27 4,8
    B12 16,54 19,49 19,45 22,74 9045 9045 9045 174 904 50 904 50 9045 19,23 23,96 19,96 22,57
    B20 18,37 21,56 20,92 23,64 19.87 22.60
    B25 18,57 21,34 21,85 24,08 20,16 22,45
    B30
    PET 20,3 24,88 22,15 26,18 21,09 25,62

    9045 9045 .98 9045 9045 91,39 9045 9045 78,85 9045 9045 −21,28 25,450 9045 9045 82,91 85450 9045 9045 9045 9045 82,91 10,75 9045 9045 9045 9045 −

    Образец Синий дисперсный краситель Желтый дисперсный краситель Красный дисперсный краситель
    Темп. (° C) 9045 9045 9045 9045 −4,47 −10,42 11,34 246,79 80,76 −0,96 39,78 39,8 91,39 686,78 687 225 9045 9045 130 66,87 −3,03 −15,81 16,10 259,13 71,40 5,80 58,11 58,40 84,29 50.63 33,90 17,90 38,34 27,83
    B12 100 50,11 -18,21 -32,35 37,12 2404 81,57 39,39 52,85 22,50 57,45 23,06
    130 38,34 −11,16 −32.21 34,09 250,88 59,26 17,67 65,89 68,22 74,98 33,48 44,88 22,73 9045 9045 9045 9045 22,73 −28,80 35,81 233,53 73,94 12,65 81,49 82,33 81,03 37,92 52.57 24,81 58,13 25,26
    130 42,32 -9,69 -34.60 35,93 254,35 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 43,25 21,93 48,49 26,88
    B20 100 47,78 −18,77 −31,71 36.85 239,38 71,83 14,33 84,07 85,29 80,32 39,34 50,99 24,22 56,45 9045 9045 37,69 256,33 64,99 15,82 70,38 72,14 77,32 34,30 47,04 23,13 52.42 26,18
    B25 100 45,48 −17,32 −33,55 37,76 242,70 72,91 24,48 56,88 25,49
    130 35,12 −7,88 −36,65 37,49 257,85 66.22 11,86 70,02 71,02 80,38 33,45 47,51 23,18 52,86 26,01
    B30 241,47 71,57 13,77 80,40 81,57 80,27 38,71 51,04 25,15 56,67 26.56
    130 43,43 -9,46 −35,32 36,57 255,00 64,82 10,85 72,85 10,85 72,85 9045 9045 9045 9045 51,16 9045 26,12
    ПЭТ 100 42,9 −16,22 −35,16 38,72 245,22 68,97 15.08 80,47 84.60 80,62 37,54 52,41 25,38 58,24 25,83
    130 39,38 9045 9045 9045 9045 9045 12,54 97,41 87,22 82,66 34,37 51,18 27,81 58,25 28,51

    9022 905 905 При повышении температуры значение светлоты смешанных волокон снижается по мере увеличения содержания ПЭТ.Эта тенденция к уменьшению значений яркости указывает на повышенную насыщенность цвета образцов и хорошо согласуется с соответствующими данными K / S в Таблице 4.

    Кроме того, несмотря на незначительную разницу между значениями и, следовательно, оттенком чистого ПЭТ и смешанные волокна, соответствующие оттенки чистого полипропиленового волокна несколько отличаются от других. Более тусклый цвет волокон чистого ПП был полностью очевиден при визуальном сравнении образцов. Однако наиболее важный результат, полученный из колориметрических данных, заключается в том, что по сравнению со смешанными волокнами чистое полипропиленовое волокно имеет самые низкие значения цветности для всех трех красителей.Другими словами, модификация полипропилена добавлением полиэтилентерефталата улучшает чистоту получаемого цвета. На рисунке 6 представлено изменение цветности, а именно чистота цвета окрашенных образцов в зависимости от содержания ПЭТ для трех дисперсных красителей. На Рисунке 6 видно, что желтые и синие дисперсные красители имеют наивысшие и самые низкие значения цветности смешанных волокон соответственно.


    Общеизвестно, что полимерная структура любого синтетического волокна имеет большое влияние на диффузию молекул красителя в волокно.«Модель свободного объема» [28] может предоставить упрощенную версию реальных условий. Эта модель основана на концепции теплового движения макромолекул внутри волокна. Приложение внешней энергии вызывает разрыв межмолекулярных связей, и, следовательно, подвижность молекулярных сегментов увеличивается.

    Было показано, что повышение температуры окрашивания выше температуры стеклования () полимерных волокон вызывает повышенную гибкость полимерных сегментов и увеличение количества пустот, доступных для процесса диффузии красителя [29].Следовательно, ожидается, что повышение температуры окрашивания приведет к увеличению количества поглощенных молекул красителя. Из таблицы 4 видно, что значения K / S, которые считаются показателем поглощения красителя, увеличиваются при повышении температуры от 100 ° C до 130 ° C. Уменьшение значений светлоты () при повышенной температуре подтверждает этот результат.

    В отличие от повышенного поглощения красителя, из рисунка 6 можно видеть, что чистота цвета пяти смешанных волокон почти снижается с повышением температуры крашения, где это снижение наиболее очевидно для окрашенных в желтый цвет волокон.Возможно, это связано с рассеянием олигомеров ПЭТФ на поверхности, что приводит к потускнению результирующего цвета.

    Однако на самом деле здесь важно то, что почти все смешанные волокна, окрашенные при кипячении, имеют значения цветности, сравнимые или более высокие, чем у чистого волокна ПЭТ (см. Рисунок 6), тогда как смешанные волокна, окрашенные при 130 ° C, имеют более низкие значения цветности. по сравнению с чистым ПЭТ. Чистота цвета часто является желаемым атрибутом с точки зрения покупателя. С другой стороны, в целях экономии энергии крашение при 100 ° C определенно предпочтительнее.Следовательно, учитывая небольшие различия между значениями K / S смесевых волокон и чистого полиэтилентерефталатного волокна, кажется, что в отличие от полиэфирных волокон, которые должны быть окрашены при высоких температурах, а именно 130 ° C или выше, для получения приемлемого красителя поглощения и насыщенности цвета, модификация с помощью ПЭТ дает волокна из смеси ПП / ПЭТ, которые удовлетворительно окрашиваются при температуре кипения воды.

    3.4.3. Свойства прочности

    Рейтинги прочности смесевых волокон, окрашенных тремя дисперсными красителями при 100 ° C, представлены в таблице 6.

    9045 9045 9045 9045 Синий 9045 904 904 904 9045 Синий 9045 Полиэстер 4-5 9045 9045 9045 синий -5 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 Желтый 9045 9045 5 51 450 9045 9045 5 9045 5

    Образец Стойкость к стирке Светостойкость
    Изменение цвета Окрашивание
    Акрил Нейлон Ацетат Хлопок Шерсть 5 5 5 5 5 5 6
    Желтый 5 5 5 5 6
    Красный 4-5 5 5 5 5 5 5 5

    5 5 5 5 5 5 5-6
    Желтый 90 450 4-5 5 5 5 5 5 5 6
    Красный 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

    B20 Синий 4-5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6
    Красный 5 5 5 5 5

    B25 Синий 4-5 5 5 5 5 5 6
    Желтый 4-5 5 5 5 5 5 5 6
    Красный 4-5 5 5 5 5 5 5-6

    B30 Синий 5 5 5 5 9045 5 9045 -6
    Желтый 5 5 5 5 5 5 5 6
    Красный 5 5 5 5 5

    Таблица 6 показывает, что оценки устойчивости к стирке всех окрашенных смешанных волокон были от очень хороших до отличных.Однако светостойкость была от хорошей до очень хорошей (5-6). Хорошие свойства прочности волокон из смеси ПП / ПЭТ, окрашенных дисперсными красителями, можно объяснить хорошей фиксацией молекул красителя в волокнистом материале. Другими словами, смешивание полипропилена с полиэтилентерефталатом может эффективно обеспечить постоянные активные центры сорбции в полученном волокне для иммобилизации молекул красителя.

    3.5. Поляризованная оптическая микроскопия

    Изображения, снятые с поперечного сечения волокон из смеси B30 после окрашивания 1% -ным красным дисперсным красителем при 100 и 130 ° C с использованием поляризованного оптического микроскопа, показаны на рисунке 7.

    Рисунок 7 ясно показывает, что волокно из смеси B30, окрашенное при 130 ° C, имеет более высокую прочность цвета по сравнению с волокном, окрашенным при кипячении, что согласуется с данными K / S в таблице 4. Однако наиболее важный результат, полученный из оптических материалов Микроизображения представляют собой полностью однородное распределение молекул красителя в волокне, что указывает на эффективность процессов смешения расплава и обеспечения совместимости, которые приводят к хорошему распределению доменов ПЭТ в матрице ПП, как обсуждалось ранее (см. рис. 3).

    3.6. Механические свойства

    Принято считать, что полипропилен, как один из наиболее универсальных технических термопластичных полимеров, имеет умеренные механические свойства. Следовательно, чтобы расширить область применения этого материала, необходимо предотвратить дальнейшее ухудшение механических свойств. С другой стороны, смешение полимеров предлагает многообещающий путь для создания новых материалов с лучшими свойствами, чем отдельные. В этой области представляют интерес смеси полипропилена и полиэтилентерефталата, поскольку последний может улучшить жесткость и модуль упругости относительно слабого партнера.Однако, как и большинство смесей полимеров, смесь ПП / ПЭТ несовместима, что дает плохие механические свойства из-за слабой межфазной адгезии между двумя компонентами. Многие исследователи показали, что модификация межфазных областей путем добавления компатибилизаторов может улучшить механические свойства полученной смеси. Прочность на разрыв и модуль упругости чистого ПП, чистого ПЭТ и всех пяти смесей приведены в Таблице 7.

    9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045

    Образец Прочность на разрыв (МПа) Модуль упругости при растяжении (МПа)

    PP 31.40 1062,54
    B12 33,05 1275.12
    B15 34,16 1356,76
    B20
    B30 29,15 1663,40
    PET 61,67 2571,25

    В результате механическая прочность PP может быть улучшена. включения ПЭТ в присутствии компатибилизатора.Все смеси имеют более высокий модуль упругости, чем чистый полипропилен, из-за гораздо более высокой жесткости и модуля упругости ПЭТ. Из таблицы 7 видно, что модуль упругости чистого ПЭТ составляет 2571,25 МПа, что значительно больше, чем у полипропилена (1062,54 МПа). Кроме того, наблюдается тенденция к увеличению модуля упругости при растяжении смесей ПП / ПЭТ с увеличением содержания ПЭТ.

    Исследование данных прочности на разрыв в таблице 7 показывает, что совместимые смеси обладают более высокой прочностью, чем чистый полипропилен.Это означает, что добавление такого чрезвычайно прочного полимера в присутствии подходящего компатибилизатора может интересно усилить более слабый полипропилен. Однако следует отметить, что введение большого количества низкомолекулярного PP-g-MA может ухудшить механическую прочность смеси. Можно видеть, что смеси B12 и B15 PP / PET / PP-g-MA с соответствующими составами 84/12/4 и 80/15/5 имеют более высокий предел прочности на разрыв, чем чистый полипропилен. Однако увеличение массовых долей ПЭТ и ПП-г-МА выше этих значений ослабило предел прочности смеси на разрыв, поскольку смеси В25 и В30 имеют более низкие значения прочности на разрыв по сравнению с чистым полипропиленом.Такое поведение можно объяснить тем фактом, что высокое содержание низкомолекулярного PP-g-MA и несовместимого PET, а также слабые взаимодействия между диспергированными частицами PET и матрицей PP, вызванные неэффективной совместимостью, приводят к ухудшению прочности. смеси.

    4. Выводы

    Значения K / S окрашенных волокон из смеси PP / PET / PP-g-MA с дисперсными красителями ясно показали, что поглощение красителя всеми смешанными волокнами намного выше, чем у чистого полипропиленового волокна как при 100, так и при 100%. Температура крашения 130 ° C.Более того, было обнаружено, что значения K / S увеличиваются с увеличением содержания ПЭТ. Интересно также, что значения K / S показывают, что окрашиваемость всех модифицированных полипропиленовых волокон сравнима с чистым полиэфирным волокном. Спектрофотометрическое исследование окрашенных волокон показало, что модификация полипропилена добавлением полиэтилентерефталата улучшает чистоту получаемого цвета. Однако при повышении температуры крашения от 100 до 130 ° C наблюдалось небольшое снижение чистоты цвета, что свидетельствует о том, что волокна из смеси ПП / ПЭТ удовлетворительно окрашиваются при кипячении.Оценка свойств стойкости к окрашиванию всех окрашенных смешанных волокон продемонстрировала стойкость к стирке от очень хорошей до отличной и от хорошей до очень хорошей светостойкости. СЭМ-микрофотографии поперечного сечения смесей показали, что все смеси имеют мелкую морфологию, в которой ПЭТФ распределен в матрице ПП в виде сферических частиц в виде дисперсной фазы. Более того, характеристика морфологии смешанных волокон с помощью микрофотографий, полученных с помощью SEM, выявила морфологию фибриллы-матрицы в виде микрофибрилл ПЭТ, равномерно распределенных в волокне.Эффективность процессов смешивания в расплаве и обеспечения совместимости, а затем соответствующее распределение доменов ПЭТ в матрице ПП были четко очевидны из поляризованных оптических микроизображений поперечных сечений окрашенных смешанных волокон, в которых молекулы красителя были полностью равномерно распределены внутри волокна. Результаты термического анализа подтвердили более низкую степень кристалличности () смесей, чем чистый полипропилен. Кроме того, исследование механических свойств смесей показало, что модуль упругости смесей ПП / ПЭТ увеличивается с увеличением концентрации компонента ПЭТ.Данные по пределу прочности на разрыв показали, что совместимые смеси обладают более высокой прочностью, чем чистый полипропилен. Однако было обнаружено, что увеличение массовых долей ПЭТ и ПП-г-МА выше 20 и 7 мас.% Соответственно ослабляет предел прочности смеси на разрыв. На основе этих результатов мы можем сделать вывод, что модификация полиэтилентерефталатом путем смешивания в расплаве в присутствии компатибилизатора предлагает многообещающую процедуру для преодоления проблемы плохой окрашиваемости полипропилена и значительного повышения сродства дисперсии красители по отношению к этому неполярному олефиновому волокну.

    Благодарность

    Авторы искренне благодарят Центр передового опыта в области науки и технологий в области цвета за возможность проведения этого исследования.

    Лучший клей для склеивания полипропилена PP и полиэтилена PE – Gluegun.com

    Склеивание пластмасс: основы

    От кухонной посуды до автомобилей – изделия из пластика пронизывают все аспекты нашей жизни и являются неотъемлемой частью нашей повседневной деятельности. Есть два пластика, которые снова и снова всплывают, потому что с ними чрезвычайно трудно соединиться.Полипропилен (PP) и полиэтилен (PE) – это два «проблемных ребенка» в области склеивания повсюду. В Gluegun.com мы гордимся тем, что являемся вашим гуру клея. Это означает, что у нас есть что-то для любого применения – даже из полиэтилена и полипропилена.

    Что такое полипропилен и полиэтилен?

    Полипропилен – также известный как PP

    Благодаря своей универсальности и выдающимся характеристикам полипропилен представляет собой ошеломляющий набор продуктов, охватывающих практически все отрасли или области интересов, которые только можно вообразить, и быстро становится предпочтительным материалом для современных производственных процессов.

    Полипропилен – это термопластичный полимер, который используется в самых разных областях. Полипропилен является вторым по распространенности товарным пластиком (после полиэтилена) и часто используется в упаковке и маркировке. Обязательно ознакомьтесь с нашим полным руководством по склеиванию пластмасс и пластикового клея. Он особенно полезен в производстве из-за его особо прочной и химически стойкой природы.

    Полиэтилен – также известный как PE, HDPE или LDPE

    Полиэтилен – легкий, прочный термопласт с переменной кристаллической структурой.Это один из наиболее широко производимых пластиков в мире. Полиэтилен считается «термопластиком», он классифицируется так из-за того, как он реагирует на тепло. Термопластические материалы становятся жидкими при температуре плавления. Полезным свойством термопластов является то, что их можно нагреть до точки плавления, охладить и снова нагреть без значительного разрушения. Вместо горения термопласты, такие как полиэтилен, разжижаются.

    Где используются полипропилен и полиэтилен?

    Некоторые из наиболее распространенных применений полипропилена и полиэтилена:

    • Гибкая и жесткая упаковка
    • Индустрия моды и спорта (например, сумки-тоут и спортивные сумки)
    • Применение в медицине
    • Потребительские товары
    • Автомобильная промышленность

    Таким образом, полипропилен и полиэтилен являются более экологичными пластиками, чем их аналоги.Он обладает множеством структурных, химических и физических преимуществ, очень дешев в производстве и его легко найти во многих аспектах повседневной жизни.

    Почему полипропилен и полиэтилен так сложно связывать?

    PP и PE известны тем, что их трудно склеить из-за низкой поверхностной энергии. Эта характеристика традиционно мешала клею смачивать поверхность и обеспечивать хорошее сцепление. Вместо этого клей скопился на поверхности, а не проник в нее.

    Однако достижения в области химии клея и методов подготовки поверхности сделали приклеивание к полипропилену более возможным, чем в прошлом. Например, некоторые поверхности можно предварительно обработать такими методами, как пламя и плазменная обработка. Кроме того, разрабатываются новые клеевые составы, которые могут адаптироваться к низкой поверхностной энергии с подготовкой поверхности или без нее.

    SuperTAC 500 – термоклей для сложных оснований

    Горячий клей, который мы рекомендуем для склеивания ПП и ПЭ, – это Infinity Bond SuperTAC 500.SuperTAC 500 специально разработан для приклеивания к полипропилену и представляет собой высокоэффективный клей, который невероятно устойчив к нагреванию, а также хорошо работает при низких температурах. SuperTAC 500 отлично работает в таких производственных условиях, как автомобилестроение и текстиль, а также устраняет необходимость в какой-либо предварительной обработке, решая значительную проблему, часто связанную со склеиванием полипропилена.

    SuperTAC 500 – отличное недорогое решение для склеивания сложных материалов, таких как полипропилен.Клеи-расплавы, такие как SuperTAC 500, обеспечат прочное, непостоянное соединение по доступной цене. Если вы ищете что-то посильнее, мы рекомендуем MMA 500.

    MMA 500 – Перманентные связующие для полипропилена и полиэтилена

    Infinity Bond MMA 500 – надежное решение для сложных поверхностей. MMA 500 – это уникальный двухкомпонентный клей, который склеивает такие сложные пластмассы, как полиэтилен (PE) и полипропилен (PP), лучше, чем что-либо на рынке. Infinity Bond MMA 500 – это двухкомпонентный клей 1: 1, для нанесения которого требуется пистолет-распылитель и статический смеситель.

    Как и большинство метакрилатных клеев MMA, подготовка поверхности перед нанесением MMA 500 практически не требуется. Открытое время 4-5 минут, и он создает прочную химическую адгезию даже к сложным пластмассам.

    Проверка на успех

    Поскольку полипропилен и полиэтилен очень сложны, мы всегда рекомендуем заранее проверить клей с подложкой. Производство может отличаться от продукта к продукту, успех будет зависеть от ваших субстратов и того, что вы ожидаете от облигации.Предварительное испытание клея – лучшее решение для поиска лучшего склеивания для ваших нужд. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, имеете ли вы право на бесплатный образец.

    Мы здесь, чтобы помочь

    Если вас интересуют преимущества полипропилена в отношении долговечности и химической стойкости, и вы ищете лучший способ его склеивания, мы вам поможем. SuperTAC 500 предлагает множество преимуществ, связанных с его способностью связываться с прочным материалом, а также быстрым схватыванием, нетоксичностью и не требует смешивания, и не забывайте – экономически выгодно! MMA 500 – лучший продукт, если вам нужно что-то посильнее.MMA 500 обеспечивает структурное сцепление даже с самыми прочными подложками. Свяжитесь с нами сегодня, если у вас возникнут вопросы о вашем применении или вашем следующем продукте. Мы с нетерпением ждем возможности изменить ваш взгляд на полипропилен.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.