Plastics_1_2_2015

w w w . p l a s t i c s . r u 18 ТЕМА НОМЕРА /ТПЭ И КАУЧУКИ П Л А С Т И К С № 1 - 2 ( 1 4 2 ) 2 0 1 5 Synergy Opportunities in TPE Blends Valdimir Kimelblat Blended thermoplastic elastomers gain more and more importance among polymer composite materials and successfully force convenient rubbers and thermoplastics out of various applications. The most demand- ed type within the market is represented by polyolefin blends. The article by Plastiks Magazine’s expert describes approaches for creation of blends based on those ma- terials involving synergy theory. В целом, несмотря на близость химиче- ской природыПП и ЭПК, ТЭП на их основе характеризуются антагонизмом компонен- тов, который проявляется в том, что упруго- деформационные свойства полученных сме- сей оказываются ниже аддитивных. Одними из основных способов улучшения совмести- мости компонентов в смеси являются хими- ческая модификация ПП и динамическая вулканизация ЭПК [13, 14]. Другим методом снижения антагонизма компонентов и даже получения синергических эффектов является использование исходных полимеров с опти- мальными макромолекулярными характери- стиками [15]. В большинстве работ, посвященных смесям на основе ПП, недооценено влия- ние ЭПК, растворенного в аморфной фазе пропилена. Между тем растворимость ЭПК в зависимости от ММ, С п каучука и степе- ни кристалличности ПП может достигать 22 масс. % ЭПК [12]. Ранее было отме- чено [9], что в смесях каучуков и пласти- ков близкой природы, например, этилен- пропиленового каучука и полиэтилена, могут образовываться делокализованные границы раздела, в которых наблюдается молекулярно-дисперсное смешение макро- молекул разной природы или их достаточно протяженных участков [15]. В этих зонах реализуется интенсивное межмолекулярное взаимодействие (устойчивые зацепления) между макромолекулами, участки которых закреплены в соответствующих микрофазах индивидуальных полимеров. В работе [10] выявлены различия за- висимостей упруго-прочностных свойств композиций ПП/ЭПК от молекулярных ха- рактеристик полимеров в разных областях концентраций каучука. Для смесей с высоким содержанием ПП-3 (литьевого назначения) при использовании ЭПК-3 (с низкой вяз- костью и большим С п =50,5) наблюдаются синергические эффекты небольшого сверх- аддитивного роста удлинения при разрыве (рис. 3Б). В смесях с высоким содержанием каучука (50%) значительные синергические эффек- ты на рисунках 3А и 3Б проявляются при использовании ЭПК-8, имеющего высокую концентрацию звеньев этилена и соответ- ственно низкий Сп=26,5%. Этот результат можно объяснить влиянием кристалличе- ской фазы в ЭПК при высоком содержании звеньев этилена в его составе. Таким образом, показана эффективность стратегии оптимизации свойств компози- ций, основанной на теории синергизма в полиолефиновых ТЭП. Причем параметры структуры каучукового компонента играют решающую роль в достижении синергиче- ских эффектов. Литература 1. Кимельблат В.И. О синергизме механических характеристик смесей полиоле- финов // Вестник Казанского технологического университета. — Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та. — 2011. —№14. — С. 313-316. 2. Salamone J.C. Concise polymericmaterials encyclopedia // NewYork, USA: CRCPress. — 1999. 3. Полимерные смеси. Том 1: Систематика. Под ред. Д.Р. Пола и К.Б. Бакнелла. —СПб.: Научные основы и технологии, 2009. 4. Кимельблат В.И., Мусин И.Н. Свойства смесевых полиолефиновых композиций и пути улучшения их эксплуатационных характеристик. — Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та. — 2006. 5. Хузаханов Р.М., Стоянов О.В. и др. Свойства смесей промышленных сэвиленов // Известия вузов. Химия и химическая технология. — Иваново: Изд-во Иванов. гос. хим.-технол. ун-та. — 2002. — Т. 45. — Вып. 5. — С.103-105. 6. Хузаханов Р.М., Стоянов О.В. и др. Влияние состава сэвиленовых композиций на прочность их адгезионного соединения со сталью // Вестник Казанского технологического университета. —Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та. —2003. — №1. — С. 337-341. 7. Стоянов О.В., Хузаханов Р.М. и др. Структура бинарных смесей этилен- винилацетатных сополимеров // Клеи. Герметики. Технологии. — М.: Наука и технологии. — 2010. —№11. — С. 15-17. 8. Еляшевич Г.К., Френкель С.Я. Принципиальные аспекты формирования ориентированных структурприполучениивысокопрочных аморфно-кристаллических полимеров // Проблемы теории полимеров в твердой фазе. — Черноголовка: ИХФ АН СССР. — 1985. 9. Карасев А.Н., Андреева И.Н., КарасеваМ.Г. Механические свойства при растяжении и стойкость к растрескиванию ПЭ с различной молекулярной структурой // Высокомолекулярные соединения. — 1978. — Сер. Б. — Т. 20. —№9. — С. 693. 10. Новокшонов В.В., Глухов В.В. и др. Зависимость свойств смесей ПП/ЭПК от состава композиции и молекулярных характеристик полимеров // Вестник Казанского технологического университета. —Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та. —2009. — №4. — С. 198-205. 11. Kim B.K., Do I.H. Particles Versus Fibrillar Morphology in Polyolefin Ternary Blends // Journal of Applied Polymer Science. — Vol. 60. — 1996. — P. 2207-2218. 12. Naiki M., Matsumura T., Matsuda M. Tensile elongation of high-fluid polypropylene/ ethylene-propylene rubber blends: dependence on molecular weight of the components and propylene content of the rubber // Journal of Applied Polymer Science. — Vol. 83. — 2002. — P. 46-56. 13. Inoue T. Selective Crosslinking in Polymer Blends. I. Novel Selective CrosslinkSystems for Polypropylene / Unsaturated Elastomer Blends // Journal of Applied Polymer Science. — Vol. 54. — 1994. — P. 709-721. 14. Gаеtan R.P. Henry, Drooghaag X.H., Rousseaux D.D. A Practical Way of Grafting Maleic Anhydride onto Polypropylene Providing High Anhydride Contents Without Sacrificing Excessive Molar Mass // Journal of Polymer Science. — Part A: Polymer Chemistry. — 2008. — Vol. 46. — P. 2936-2947. 15. Musin I.N., Sukhanov P.P., Kimelblat V.I. Investigation of Polyolefines Synergetic Blends by the Impulse NMR Method // Russian polymer news. — Vol. 7. — №3. — 2002. — P. 20-26.