ВЛИЯНИЕ ГРАФТСОПОЛИМЕРОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА НЕСОВМЕСТИМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ РАНДОМ

ПОЛИПРОПИЛЕНА И СТИРОЛЬНЫХ ПЛАСТИКОВ

*Кахраманлы Ю.Н., Мартынова Г.С.

ibush@rambler.ru

*Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия, г.Баку

Институт геологии Национальной АН Азербайджана, г.Баку

Рассмотрены результаты исследования свойств несовместимых полимерных смесей на основе рандом полипропилена (РПП) и стирольных пластиков – полистирола (ПС), ударопрочного полистирола (УПС). В результате электронно-микроскопических исследований было установлено, что простое механическое смешение вышеуказанных компонентов способствует формированию гетерогенной двухфазной надмолекулярной структуры, характерной для несовместимых полимерных смесей.

Вследствие взаимной несовместимости РПП со стирольными пластиками осложняется возможность получения на их основе композиций с удовлетворительными физико-механическими свойствами. Для достижения необходимой технологической совместимости для композиций РПП+ПС, РПП+УПС необходимо было подобрать модификатор, который обеспечивал бы возможность «солюбилизации» всех компонентов смеси. Совершенно очевидно, что модификатор должен содержать в своем составе фрагменты стирола и полиолефина и одновременно обладать способностью к разделению на две фазы. Иными словами, модификатор должен иметь двухфазную структуру, которая возможно при условии, когда один из его компонентов смеси имеет кристаллическую структуру. Если структура модификатора будет аморфным, то достигнуть эффекта компатибилизации смесей РПП+Стирольный пластик будет просто невозможным. С точки зрения структурного соответствия компонентов смеси наиболее подходящим модификатором для смеси РПП+ПС и РПП+УПС является ГС на основе атактического полипропилена и привитых цепей полистирола - поли(аПП-пр-стирол). Введение 5%мас. графтсополимера поли(аПП-пр-стирол) в состав рассматриваемой смеси приводит к существенному изменению надмолекулярной структуры и конечных свойств композиционных материалов. В частности, показано, что межфазная область заполнена тонким слоем графтсополимера, которая, собственно, способствует вынужденной совместимости разнородных компонентов смеси. При этом, улучшение совместимости полимерной композиции становится возможным при условии существования взаимодействия между макроцепями аПП и РПП, а также стирольных полимеров с привитыми звеньями стирола.

В работе приводятся результаты исследования температуры стеклования и свойств полимерных смесей с вышеуказанными модификаторами. Установлено, что используемые модификаторы проявляют компатибилизирующий эффект, заключающийся в улучшению свойств полимерных смесей. Дается подробная интерпретация полученным результатам

Таблица-1

Влияние соотношения компонентов смеси и компатибилизаторов на

температуру стеклования полимерных смесей на основе РПП+УПС

Состав полимерной композиции	Температура стеклования, К
УПС РПП РПП:УПС – 50:50 РПП:УПС – 50:50 +5%ГС РПП:УПС – 70:30 +5%ГС	370 248 247:371 256:367 255:366

исследования с позиции современных подходов для толкования процессов, происходящих в межфазной области полимерных композиционных материалов с гетерогенной структурой. Методом дифференциально - сканирующей калориметриии показано, что введение комптибилизатора на основе графтсополимера в состав композиции способствует существенному сближению их температуры стеклования. Сопоставляя данные представленные в таблице-1 можно установить, что в отсутствии графтсополимера смешение РПП и УПС не приводит к каким–либо изменениям температуры стеклования. Последнее обстоятельство имеет важное значение, так как позволяет считать, что в присутствии компатибилизатора достигается определенная технологическая совместимость компонентов смеси.

Таблица- 2

Влияние соотношения компонентов РПП+ ПС в механической смеси и ГС

на их разрушающее напряжение.

№№	Соотношение компонентов смеси	Разрушающее напряжение для исходной смеси РПП+ПС, МПа	Разрушающее напряжение для смеси РПП+ПС +ГС
1 2 3 4 5 6 7 8	РПП:ПС= 0/100 РПП:ПС= 10/90 РПП:ПС= 30/70 РПП:ПС= 50/50 РПП:ПС= 60/40 РПП:ПС= 70/30 РПП:ПС= 90/10 РПП:ПС= 100/0	34.3 29.0 20.3 15.0 17.6 18.0 21.5 27.0	33.2 32.2 31.5 30.4 29.6 28.6 26.3 26.0

В таблице-2 представлены результаты исследования влияния соотношения компонентов смеси и компатибилизатора на разрушающее напряжение полимерных композиций. Анализ полученных данных обднозначно свидетельствует о том, что компатибилизатор способствует существенному улучшению прочности полимерных композиций. При соотношении компонентов в смеси РПП:ПС = 50:50 введение ГС в состав композиции приводит практически к двухкратному повышению разрушающего напряжения.

Таким образом, анализируя результаты проведенных исследований для смеси РПП с полимерами стирола можно считать, что графтсополимер на основе поли(аПП-пр-стирола) по своим качественным характеристикам и результатам воздействия на прочностные характеристики вышеуказанных полимерных смесей вполне соответствует всем требованиям предъявляемым к компатибилизаторам. Возможность исследования влияния степени прививки и молекулярной массы привитых цепей на совместимость и свойства полимерных смесей позволила впервые вплотную подойти к решению проблемы по разработке полимерной композиции с заранее заданными свойствами.