'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №6 (15) том 5
  4. Научная статья № 50

Просмотры  84 просмотров

Нырков Н.П., Шувалов Д.А., Кузнецова И.О., Савельев А.В.

  


МОДИФИКАТОРЫ СВОЙСТВ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА *

  


Аннотация:
в настоящей статье рассматриваются различные модификаторы ПЭТФ, а также их влияние на свойства полимера и изделий на его основе, пути и возможность регулирования характеристик ПЭТФ на различных стадиях производственного цикла. Дан сравнительный анализ воздействия различных стабилизаторов на окислительный процесс полиэтилентерефталата   

Ключевые слова:
полиэтилентерефталат (ПЭТФ), модификаторы, добавки, стабилизаторы   


За последние десятилетия материалы на основе пластмасс получили широкое распространение как в промышленности, так и в повседневной жизни. Интенсивное развитие технологии и техники предъявляет разнообразные требования к свойствам получаемых полимеров. Модификация имеющихся полимеров целевыми добавками является эффективным и распространенным способом получения новых материалов [1,2]. Одним из наиболее распространенных представителей пластических масс является полиэтилентерефталат (ПЭТФ) – полимер, получаемый при поликонденсации этиленгликоля и терефталевой кислоты. Проста технологии получения и высокие механические характеристики готовых изделий из ПЭТФ обеспечивают широкое применение полимера. Различными методами из ПЭТФ изготавливают: полиэфирные пленки пищевого и технологического назначения, листы, тару, нити и волокна, а так же детали для машиностроительной области: втулки, подшипники, шестерни и т.д. [1,3]. В зависимости от сферы применения и необходимых характеристик в состав ПЭТФ вносят различные добавки. Причем модификация данного полимера может осуществляться как на стадии синтеза, так и путем воздействия на готовое изделие. Так в работе [4] для придания полиэтилентерефталатной ткани гидрофобизирующего эффекта предложено использовать полиуретан и силоксановый каучук, которые обеспечивают гидрофобность ткани с сохранением эксплуатационных свойств материала. Обработкой 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1 ПЭТФ пленок можно улучшить показатели по механическим и электрическим свойствам, а так же влагостойкость поверхности [5]. Так же пленкам из полиэтилентерефталата можно придать повышенную термическую и термоокислительную стабильность, подвергнув их обработке полифторированными спиртами [6]. Подобные эффекты достигаются за счет реорганизации структуры поверхности, а так же снижения ее диффектности. Для придания ионообменных свойств полиэтилентерефталату предложено на стадии синтеза полимера в реакционную массу вводить 1–10 мас. % звеньев бициклооктеновой или бициклогептеновой структур с последующими процессами озонирования их непредельных связей, кроме того, появление дополнительных карбоксильных групп повышает показатели по адгезии полимера, что в итоге приводит к улучшению эксплуатационных характеристик готовых изделий [7]. В процессе получения ПЭТФ нередко вводят модифицирующие сомономеры, содержащие различные функциональные группы. Так, например, введение в реактор к ПЭТФ 2,6-нафталиндикарбоновой либо 2,6-гидроксинафтойной кислоты в количестве 15-20 % масс. позволяет синтезировать прозрачный полимер [8]. Добавка в расплав полиэтилентерефталата солей серебра, меди или алюминия позволяет получить ПТЭФ волокна и ткани с антимикробными свойствами [1,9,10]. Физико-механические свойства являются наиболее важными для готовых изделий. Чтобы повысить прочность ПЭТ, стойкость к повышенным нагрузкам, на стадии синтеза в его состав вводят стабилизирующие добавки. В качестве стабилизаторов часто используют антиоксиданты фенольного типа (рисунок 1), выпускаемые под марками Ирганокс-1010, Иргафос-168, Richnox 1010 и Richfos 168 в виде гранул и порошков. Применение стабилизаторов в незначительном количестве (0,05 % масс.) позволяет достичь более регулярной структуры получаемого полимера, за счет чего повышается ударная вязкость ПЭТФ, увеличивается разрушающее напряжение, расширятся диапазон рабочих температур готовых изделий, что позволяет расширить ассортимент продукции из ПЭТФ. В работе [12] методом дифференциальной сканирующей колориметрии было установлено, что индукционный период окисления полипропилена (ПП) со стабилизатором 4,4′-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол) (БФ-5) в 2 раза превышает показатели времени окисления ПП с Ирганокс 1010. Результаты термогравиметрического анализа свидетельствуют, что БФ-5 смещает температуры деструкции и начала потери массы ПП в большую сторону, что означает расширение рабочего диапазона температур эксплуатации и увеличение срока жизни полимерных изделий. Достоинства БФ-5 делают его весьма перспективной добавкой для при термостабилизации ПЭТФ. Экспериментальная часть В реактор, предварительно нагретый до 140°С, емкостью 0,35 л, загружают по очереди в следующем порядке: 140 г диметилтерефталата, 0,14 г термостабилизатора Ирганокс-1010, 125 г этиленгликоля. В качестве катализатора реакции использовался тетрабутоксититан в количестве 0,1 г. После загрузки сырья, проводили реакцию переэтерификации, при постепенном повышении температуры реакционной смеси до 220-230 °С. Температура реактора контролировалась с помощью термопары. Окончание первой стадии процесса характеризуется завершением выделения метанола. На основании этого начинали вторую стадию процесса. На второй стадии вносят в реактор 0,55 г Ирганокса-1010, порошковый гипофосфит кальция массой 0,7г, после чего в реакторе снижают давление до 1 мм рт. ст. и менее, т.е. вакуумируют. При таком давлении температуру реактора повысили до 280 °С и осуществили реакцию поликонденсации в течение ~ 3 часов. Прекращение выделения избыточного этиленгликоля свидетельствует о завершении второй стадии процесса. 

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №6 (15) том 5

  


Ссылка для цитирования:

Нырков Н.П., Шувалов Д.А., Кузнецова И.О., Савельев А.В. МОДИФИКАТОРЫ СВОЙСТВ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА // Вестник науки №6 (15) том 5. С. 251 - 257. 2019 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/1907 (дата обращения: 28.03.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/1907



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2019.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.