Page 85 - Zmist-n3-2015-new

близька до температури деструкції ПВХ. Щоб забезпечити їх термостабільність,
зокрема і модифікованих під час переробки, а також довговічність отриманих ви-
робів, використовують різноманітні багатофункціональні додатки, які не тільки
підвищують термічну стабільність матеріалу, але можуть змінювати деякі екс-
плуатаційні властивості. Як термостабілізатори ПВХ матеріалів найчастіше вжи-
вають суміші металовмісних сполук [6], зокрема Ba- та Zn-вмісні полімеросилі-
катні композити (ПСК), одержані сумісним осадженням поверхнево-активних
полімерів і водорозчинних силікатів під дією хлоридів Ba і Zn [7]. Вони мають
контрольований розмір частинок (від 50 до 400 nm) залежно від умов синтезу і
вирізняються рівномірним розподіленням компонентів у силікатному каркасі та
підвищеною технологічною сумісністю з полімерною матрицею.
Тому для керованого впливу на морфологію та властивості ПВХ матеріалів
як полімерні модифікатори використали суспензійний та удароміцний полісти-
рол (ПС), а також низькомолекулярні металовмісні ПСК.
Матеріали та методи випробувань. Досліджували такі зразки матеріалу на
основі ПВХ марки Lacovyl PB1156: очищені діестерфталатні пластифікатори
дибутилфталату (ДБФ) та діоктилфталату (ДОФ); полімерні модифікатори сус-
пензійного (марки ПСС-500) та удароміцного (марки УПМ-825) полістиролу. Як
термостабілізатори та наповнювачі використали металовмісні ПСК, одержані
сумісним осадженням з розчинів натрієвого рідкого скла й поверхнево-активних
полімерів (полівініловий спирт) під дією барію та цинку хлоридів, а також хло-
ридної кислоти [8].
Для виготовлення дослідних зразків полімерний модифікатор розчиняли у
пластифікаторі та перемішували з дрібнодисперсними ПВХ та ПСК у змішувачі
барабанного типу МШЛ-1 упродовж 30…40 min; одержану композицію желюва-
ли при 363 K упродовж 1 h і вальцювали або гранулювали, використовуючи екст-
рудер типу Cellier за таких технологічних параметрів: температура циліндра 110…
140°С; температура головки 145…155°С; частота обертання шнека 12…20 rpm/min.
Сумісність компонентів модифікованих ПВХ пластикатів визначали на ротацій-
ному віскозиметрі “Rheomat-30” за стандартом ISO 3219.
Для термічного аналізу зразків застосовували дериватограф Q-1500D сис-
теми “F. Paulik–J. Paulik–L. Erdey” з реєстрацією аналітичного сигналу втрати
маси та теплових ефектів за допомогою комп’ютера. Аналізували в динамічному
режимі зі швидкістю нагрівання 5°С/min у повітрі. Маса зразків 200 mg. Еталон-
ною речовиною був алюмінію оксид. Для вивчення термічної тривкості зразків
вживали комплексний термічний аналіз, який охоплював термогравіметрію (ТГ), ди-
ференційну термогравіметрію (ДТГ) та диференційний термічний аналіз (ДТА).
Пружно-пластичні властивості визначали твердоміром ТШР-76 за докумен-
том ISO 7619. Поверхневу твердість зразків за конічною точкою текучості – кон-
систометром Хеплера при 293 K, вдавлюючи в зразок сталевий конус з кутом
загострення 58° 08' під навантаженням 49 N упродовж 60 s. Теплотривкість за
Віка встановлювали за стандартом ISO 306-68. Для дослідження морфології мо-
дифікованих матеріалів використовували сканівну електронну мікроскопію на
РЕМ-106И.
Результати досліджень та їх обговорення. Ефективність полімерних моди-
фікаторів та їх вплив на морфологію та властивості матеріалу визначає сумісність
компонентів. Енергію Гіббса (G 123) змішування ПВХ з полімерним модифікато-
ром у присутності низькомолекулярного пластифікатора описує формула [9]
RTV j j
D G 123 = ( j ln j + 1 ln j + 2 ln 2 j + c j j + c j j + ) c j j, (1)
3
1
12 1 2
23 2 3
13 1 3
3
V 3 x 1 x 2
84