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).
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.
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.
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
Флори, П. Дж. , Принципы химии полимеров, стр. 555, издательство Корнельского университета (Итака, 1953 г.).
Google Scholar
Krause, S.
, in: D. R. Paul, S. Newman (ред.), Polymer Blends, Vol. 1, стр. 15, Academic Press (Нью-Йорк, 1978).
Google Scholar
Конингвельд, Р., Л. А. Кляйнтьенс, Х. М. Шоффелес , Pure Appl. Chem. 39 , 1 (1974).
Google Scholar
Bohn, L. , Rubber Chem. Technol. 41 , 495 (1968).
Google Scholar
Баир, Х.Э. , Polym. Англ. Sci. 10 , 247 (1970).
Google Scholar
Стултинг, Дж., F. E. Karasz, W. J. MacKnight , Polym. Англ. Sci. 10 , 133 (1970).
Google Scholar
Коллинский, Ф., Рынок Г. , ад. Chem. Сер. 99 , 175 (1972).
Google Scholar
Nielsen, L.
E. , J. Am. Chem. Soc. 75 , 1453 (1953).
Google Scholar
Мацуо, М., C. Nozaki, C. Jyo , Polym. Англ. Sci. 9 , 197 (1969).
Google Scholar
Plochocki, A. P. , J. Appl. Polym. Sci. 16 , 987 (1972).
Google Scholar
Plochocki, A. P. , Trans. Soc. Реол. 20 , 287 (1976).
Google Scholar
Ноэль, О.Ф., Дж. Ф. Карли , Polym. Англ. Sci. 15 , 117 (1975).
Google Scholar
Rabinowitsch, B. , Z. Phys. Chem. А 145 , 1 (1929 г.).
Google Scholar
Ferry, J. D. , J. Am. Chem. Soc. 6 , 1330 (1942).
Google Scholar
Виноградов, Г.В., Малкин А.Ю. , J. Polym. Sci. А-2 , 2, 2357 (1964).
Google Scholar
Виноградов Г.В., Малкин А.Ю. , J. Polym. Sci. А-2 , 4, 135 (1966).
Google Scholar
Виноградов Г.В., Прозоровская Н.В. , Rheol. Акта 3 , 156 (1964).
Google Scholar
Пенвелл, Р.C., W. W. Graessley, A. Kovacs , J. Polym. Sci., Polym. Phys. Эд. 12 , 1771 (1974).
Google Scholar
Bueche, F., S. M. Harding , J. Polym. Sci. 32 , 177 (1958).
Google Scholar
Graessley, W. W. , J. Chem. Phys. 43 , 2696 (1965).
Google Scholar
Посредник, С., Поток высоких полимеров, стр. 132, Interscience (Нью-Йорк, 1968).
Google Scholar
Perst, W. M., R. S. Porter , J. Polym. Sci. А-2 , 10, 1639 (1972).
Google Scholar
Deri, F., R. Genillon, J. F. May , Angew. Макромол. Chem. 68, , 67 (1978).
Google Scholar
Кулезнер, В.Н., Конюх И. В., Виноградов Г. В., Дмитриева И. П. , Colloid J. U.S.S.R. 27 , 459 (1965).
Google Scholar
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.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку “Назад” и примите файлы cookie.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
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.
XML: Просмотр XML
Vol. 41, нет. 11 (ноябрь 2010 г.): стр. 1559–1569. 
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 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.
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.
| |||||||||||||||||||||||||
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.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||