Технології та інжиніринг

Вплив нанонаповнювача на реологічні властивості розплавів полімерів та їх сумішей

Мета. Дослідження впливу добавок нанорозмірного оксиду алюмінію на закономірності течії розплавів поліпропілену (ПП) та суміші ПП/співполіамід (СПА). Методика. Суміші одержували попереднім введенням нанонаповнювача в розплав ПП з подальшим змішуванням гранул зі СПА на черв’ячно-дисковому екструдері. В’язкість (η) розплавів досліджували методом капілярної віскозиметрії, а еластичність – за величиною рівноважного розбухання екструдатів. Здатність розплавів до поздовжньої деформації оцінювали максимальним ступенем витяжки. Результати. Встановлено, що ефективна в’язкість і здатність до поздовжньої деформації розплаву ПП очікувано зростають, а еластичність – зменшується в усьому дослідженому діапазоні концентрацій нанодобавки. Введення наночастинок Al2O3 в суміш ПП/СПА зумовлює зменшення η розплаву. За вмісту наповнювача в композиції 0,1 мас. % має місце так званий ефект малих добавок: в’язкість зростає до максимального значення. Показано, що модифіковані системи характеризуються підвищеними еластичністю і прядомістю, що обумовлено зміною процесів структуроутворення ПП в матриці СПА під дією нанодобавки. Наукова новизна. Зменшення в’язкості роплавів нанонаповнених композицій, порівняно з вихідними компонентами, свідчить про зміну механізму їх течії – перехід від переміщення сегментів макромолекул полімерів в потоці до стратифікованого (пошарового) руху окремих фаз. Практична значимість. Встановлені закономірності течії нанонаповнених сумішей сприятимуть правильному вибору технологічних параметрів їх переробки, а також можуть бути використані при модернізації існуючого та проектуванні нового технологічного обладнання

полімери, суміші, нанодобавка, в’язкість, еластичність