A vegyületek reológiai tulajdonságainak és kristályosodási viselkedésének vizsgálata

  • Tárgyak
  • Összegzés
  • Bevezetés
  • Kísérleti
  • Anyagok
  • Mérések
  • Eredmények és vita
  • Az LCB-PP és LCB-PP/szilikátvegyületek alapvető tulajdonságai
  • Az LCB-PP és az LCB-PP/szilikátvegyületek reológiai tulajdonságai
  • Az LCB-PP és LCB-PP/szilikátvegyületek kristályosodási viselkedése
  • Következtetések

Tárgyak

  • Vegyületek
  • Polimerek
  • Reológia

Összegzés

Hosszú láncú elágazó láncú polipropilént (LCB-PP) olvadék oltással állítottak elő, az LCB-PP/szilikátvegyületeket pedig 1-7 tömeg% szilikát hozzáadásával készítettük mini-keverővel 190 ° C-on. megerősítette, hogy a Fourier-transzformáció infravörös spektrumában 3100, cm-1-nél megnyúló –C = CH nyújtási csúcs létezett. Az LCB-PP és az LCB-PP/szilikátvegyületek szokatlan reológiai tulajdonságokkal bírtak, beleértve a hajlam és a rugalmasság erős tendenciáját. A nyírás elvékonyodási hajlama és rugalmassága az 5 tömeg% szilikátot tartalmazó vegyületben volt a legnagyobb. Ezeket a hatásokat oszcillációs reológiai mérések igazolták. Az LCB-PP és a szilikátvegyület kristályosodási viselkedését Ozawa által javasolt nem izoterm eljárással vizsgáltuk. Az összetett anyag exoterm mintázata keskenyebb és élesebb, mint a PP és az elágazó PP. A kiterjesztett exponensek 3,6 PP-nél, 2,4 LCB-PP-nél és 1,5 a vegyületnél. Ezeket a viselkedéseket úgy lehet értelmezni, hogy feltételezzük, hogy a PP-mátrix szilikátja a kristályosodás magjaként működik, és megváltoztatja a kristályosítási folyamatot.

reológiai

Bevezetés

A polipropilén (PP) volt a leggyorsabban növekvő árucikk gyanta olyan kívánatos és előnyös fizikai tulajdonságai miatt, mint az alacsony tömeg, az újrafeldolgozhatóság és a kémiai ellenálló képesség. A kereskedelmi forgalomban lévő PP olvadás- és ütésállósága azonban alacsony, korlátozva hab- és autóipari felhasználását. Ezért nagy erőfeszítéseket tettek a PP olvadási szilárdságának és ütésállóságának javítására. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 Ütésállóságának javítása érdekében ütésmódosítókat adtak a PP-hez, és a gumit etilén-propilénnek tekintették. közülük a leghatékonyabb a nagy hőmérséklet-tartományban mutatott nagy ütésállósága miatt. Ezek a keverékek, amelyek általában hőre lágyuló poliolefin elasztomerek, egyre fontosabb szerepet töltenek be a polimeriparban, különösen az autóiparban.

amelyben n függ a növekedés dimenziójától, és értéke 2 és 4 között van; χ C (T) a hűtési funkció; és C (T) az átalakulás T hőmérsékleten.

Mivel a szilikát és az LCB-PP kristályos mikrostruktúrái figyelemre méltó hatást gyakorolhatnak a szilikát/LCB-PP vegyületek fizikai tulajdonságaira, ezért fontos megvizsgálni a szilikát hatását az elágazó mátrix kristályosodási folyamatára. Ezért az LCB-PP/szilikát vegyület kristályosodási viselkedésének vizsgálata érdekes téma.

Az LCB-PP olvadások szokatlan viszkoelasztikus tulajdonságokkal rendelkeznek, például alacsony frekvenciájú, nem terminális dinamikus modulusokkal és nagy hajlandósággal vékonyodni. 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 A polimer nanokompozitok reológiáját nem a PP kémiai jellege, hanem a hibrid mezoszkópos szerkezete befolyásolja. Az agyagos tapintások a fizikai eltömődés következtében szűrési hálózatot képeznek, amely jelentős ellenállást nyújt a deformációval szemben, és ezáltal szilárd viselkedést mutat. 28 A nagy amplitúdójú dinamikus adatok a tárolási modulus csökkenését tárták fel, és az agyag áramlás által indukált irányát magasabb feszültségnél feltételezték. Az áramlás okozta összehangolásról ismert, hogy olvadt állapotban megváltoztatja a reológiai tulajdonságokat.

Ezt a vizsgálatot azért végeztük, hogy meghatározzuk az LCB és a szilikátterhelés hatásait a PP blokk reológiai tulajdonságaira és nem izoterm kristályosodási kinetikájára. Az LCB-PP-t fúziós oltással állítottuk elő FS és TBPB jelenlétében. Az LCB-PP/szilikát vegyületeket mikrokompozit felhasználásával hoztuk létre, és szisztematikus vizsgálatot folytattunk reológiai tulajdonságaik és nem izoterm kristályosodási kinetikájuk alapján.

Kísérleti

Anyagok

A Samsung Total (Daesan, Korea) antioxidáns nélkül szállította a BJ110 minőségű Block-PP-t. A „Block PP” izo-PP és etilén-propilén kaucsuk keverékét jelenti, amelynek PP olvadási indexe 1,0 g 10 percig (230 ° C, 2,16 kg). Módosított montmorillonitot (Closite 20A, rövidítve 20A, Southern Clay Products; Gonzales, TX, USA) használtunk. A montmorillonitot faggyú- és dimetil-dihidrogénezett faggyú-ammónium-ionokkal cseréltük ionokkal. A faggyú túlnyomórészt oktadecil-láncokból állt, kevesebb alsó homológgal. A hozzávetőleges összetétel 65% C18, 30% C16 és 5% C14 volt. Nagy tisztaságú FS-t (Aldrich, Milwaukee, WI, USA) és TBPB-peroxidot (Aldrich) használtunk további tisztítás nélkül. LCB-PP-t és különféle típusú, szervesen módosított agyag-összetételű LCB-PP/szilikátvegyületeket olvadékfúzióval készítettünk 180 ° C-on, 30 cm 3 kamrai méretű kapilláris típusú keverővel. A dugattyút 50 perc/perc sebességgel forgattuk, és a keverési idő 10 perc volt minden kísérletnél.

Mérések

Eredmények és vita

Az LCB-PP és LCB-PP/szilikátvegyületek alapvető tulajdonságai

Az LCB-PP-t és a különféle összetételű különféle típusú LCB-PP/szilikátvegyületeket olvadék oltással állítottuk elő FS és TBPB jelenlétében mikrokomponáló alkalmazásával 190 ° C-on. Az 1. ábra a reakció egyik lehetséges mechanizmusát mutatja információk alapján. elérhető az irodalomban. 3 A TBPB bomlásával képződött elsődleges gyökök a PP-vel reakcióba lépve gyökök keletkeznek. Ezek a makro-gyökök elvileg β-lánc hasításon mennek keresztül, hogy a telítetlen PP és a szekunder gyökök láncvégét képezzék. A makro-gyökök egyidejűleg reagálhatnak addíciós reakciókkal az FS-szel, hogy előállítsák a megfelelő adduktot, amely a szomszédos szekunder makragyökökkel tovább reagálva kialakíthatja a kívánt LCP-PP-t. Alternatív szintetikus úton az addukt képezi a megfelelő ojtott terméket, azaz a PP-g-FS-t, miután egy szomszédos PP-láncból hidrogénatomot nyert. Az FS-csoportban fennmaradó kettős kötés szintén részt vehet az LCB-PP kialakulásában. A vegyületek összetételét és termikus tulajdonságait az 1. táblázat foglalja össze.