Морфология реакторных композиций сверхвысокомолекулярного полиэтилена с полиэтиленом высокой плотности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследованы реакторные полимерные композиции на основе сверхвысокомолекулярного ПЭ с Mw = 1000 кг/моль и низкомолекулярного ПЭВП с Mw = 48 кг/моль, полученные в одностадийной полимеризации этилена в присутствии бинарной каталитической системы. Содержание фракции низкомолекулярного ПЭВП в композициях составляло от 6.3 до 29 мас. %. С применением метода ДСК определены температуры плавления и кристаллизации, содержание кристаллической фазы для указанных материалов. Полученные данные свидетельствуют о вероятности образования со-кристаллов между сегментами макромолекул в композициях сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП. Проведено исследование насцентных композиций методом РСА в широких углах для выяснения влияния содержания фракции низкомолекулярного ПЭВП на кристаллическую фазу сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП, размеры ламелей в направлениях, перпендикулярных плоскостям 110 и 200. Изучение и сравнение вязкоупругих свойств сверхвысокомолекулярного ПЭ, низкомолекулярного ПЭВП и реакторных композиций на их основе методом ДМА также позволило выявить модифицирующее действие фракции низкомолекулярного ПЭВП на кристаллическую и аморфную фазы композиций сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Е. Старчак

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: star2004i341@rambler.ru
Россия, Москва

Т. М. Ушакова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: star2004i341@rambler.ru
Россия, Москва

С. С. Гостев

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: star2004i341@rambler.ru
Россия, Москва

И. А. Маклакова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: star2004i341@rambler.ru
Россия, Москва

Д. Н. Втюрина

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: star2004i341@rambler.ru
Россия, Москва

Ю. А. Гордиенко

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: star2004i341@rambler.ru
Россия, Москва

И. И. Арутюнов

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: star2004i341@rambler.ru
Россия, Москва

Л. А. Новокшонова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: star2004i341@rambler.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Lafleur S., Berthoud R., Ensinck R., Cordier A., Cremer G.De., Philippaerts A., Bastiaansen K., Margossian T., Severn J.R. // J. Polym. Sci., Polym. Chem. 2018. V. 56. № 15. P. 1645.
  2. Ronca S., Forte G., Ailianou A., Kornfield J.A., Rastogi S. // ACS Macro Lett. 2012. V. 1. № 9. P. 1116.
  3. Gonzalez J., Rosales C., Gonzalez M., Leon N., Escalona R., Rojas H. // J. Appl. Polym. Sci. 2017. V. 134. № 26. P. 44996.
  4. Patel K., Chikkali S.H., Sivaram S. // Prog. Polym. Sci. 2020. V. 109. P. 101290.
  5. Liang P., Chen Y., Ren C., Chen M., Jiang B., Wang J., Yang Y., Li W. // Ind. Eng. Chem. Res. 2020. V. 59. № 45. P. 19964.
  6. Rastogi S., Spoelstra A.B., Goossens J.G.P., Lemstra P.J. // Macromolecules. 1997. V. 30. P. 7880.
  7. Zuo J., Liu S., Zhao J. // Polym. Polym. Compos. 015, V. 23. P. 59.
  8. Jaggi H.S., Satapathy B.K., Ray A.R. // J. Polym. Res. 2014. V. 21. P. 1.
  9. Li Y., Wang Y., Bai L., Zhou H., Yang W., Yang M.-B. // J. Macromol. Sci. B. 2011. V. 50. P. 37.
  10. Ferreira E.H.C., Fechine G.J.M. // J. Appl. Polym. Sci. 2020. P. 49604.
  11. Krishnaswamy R.K., Yang, Q., Fernandez-Ballester, L., Kornfield, J.A. // Macromolecules. 2008. V. 41. P. 1693.
  12. Kessner U., Kaschta J., Stadler F.J., Le Duff C.S., Drooghaag X., Munstedt H. // Macromolecules. 2010. V. 43. P. 7341.
  13. Nazarov V.G., Stolyarov V.P., Doronin F.A., Evdokimov A.G., Rytikov G.O., Brevnov P.N., Zabolotnov A.S., Novokshonova L.A., Berlin A.A. // Polymer Science A. 2019. V. 61. № 3. P. 325
  14. Kudinova O.I., Nezhnyi P.A., Grinev V.G., Ryvkina N.G., Krasheninnikov V.G., Berezkina N.G., Ladygina T.A., Novokshonova L.A. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. № 4. P. 764.
  15. Bee S.L., Abdullah M.A.A., Bee S.T., Sin L.T., Rahmat A.R. // Progr. Polym. Sci. 2018. V. 85. P. 57.
  16. Ruff M., Lang C., Paulik R.W. // Macromol. React. Eng. 2013. V. 7. P. 328.
  17. Stürzеl M., Mihаn S., Mülhаuрt R. // Сhеm. Rеv. 2016. V. 116. № 3. P. 1398.
  18. Ushakova T.M., Starchak E.E., Krasheninnikov V.G., Grinev V.G., Ladygina T.A., Novokshonova L.A. // J. Appl. Polym. Sci. 2014. V. 131. № 8. P. 40151.
  19. Ushakova T., Gostev S., Starchak E., Krasheninnikov V., Grynev V., Kudinova O., Novokshonova L. // Iran. Polym. J. 2023. V. 32. № 5. P. 523.
  20. Stürzel M., Hees T., Enders M., Thomann Y., Blattmann H., Mülhaupt R. // Macromolecules. 2016. V. 49. P. 8048.
  21. Moreno J. van Grieken R., Carrero A., Paredes B. // Polymer. 2011. V. 52. P. 1891.
  22. Gostev S.S., Starchak E.E., Ushakova T.M., Гринев В.Г., Krasheninnikov V.G., Gorenberg A.Ya., Vtyurina D.N., Ladygina T.A., Novokshonova L.A. // Polymer Science А. 2023. V. 65. № 4. P.
  23. Ehrenstein G.W., Riedel G., Trawiel P. // In Book Thermal analysis of plastics. Munich: Carl Hanser Verlag. 2004. P. 236.
  24. Bakshi A.K., Ghosh A.K. // Polym. Eng. Sci. 2022. V. 62. P. 2335.
  25. Seguela R. // J. Polym. Sci., Polym. Phys. 2005. V. 43. P. 1729.
  26. Ahmad M., Wahit M.U., Rafiq M., Kadir A., Dahlan K.Z.M., Jawaid M. // J. Polym. Eng. 2013. V. 33. № 7. P. 599.
  27. Nittaa K.H., Tanaka A. // Polymer. 2001. V. 42. P. 1219.
  28. Lim K.L.K., Mohd Ishak Z.A., Ishiaku U.S., Fuad A.M.Y., Yusof A.H., Czigany T., Pukanszky B., Ogunniyi D.S. // J. Appl. Polym. Sci. 2005. V. 97. P. 413.
  29. Lucas A.A., Ambrósio J.D., Otaguro H., Costa L.C., Agnelli J.A.M. // Wear. 2011. V. 270. P. 5.
  30. Ushakova T.M., Starchak E.E., Krasheninnikov V.G., Shcherbina M.A., Gostev S.S., Novokshonova L.A. // J. Appl. Polym. Sci. 2022. V. 139. № 16. P. 52000.
  31. Boscoletto A.B., Franco R., Scapin M., Tavan M. // Eur. Polym. J. 1997. V. 33. P. 97.
  32. Diop M.F., Burghardt W.R., Torkelson J.M. // Polymer. 2014. V. 55. P. 4948.
  33. Zhu Y., Chang L., Yu S.J. // Therm. Anal. 1995. V. 45. P. 329.
  34. Egorov V., Marikhin V., Myasnikova L., Borisov A., Ivan’kova E., Ivanchev S. // Phys. Solid State. 2019. V. 61. P. 1927.
  35. Puig C.C. // Polymer 2001. V. 42. P. 6579.
  36. Cerrada M.L., Benavente R., Perez E. // Macromol. Chem. Phys. 2002. V. 203. № 4. P. 718.
  37. Roy S.K., Kyu T., Manley St.R.J. // Macromolecules. 1988. V. 21. P. 1741.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. СЭМ-изображение частиц композиции сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП с содержанием низкомолекулярного ПЭВП 21.3 мас. %. Увеличение 200

Скачать (148KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Термограммы кристаллизации сверхвысокомолекулярного ПЭ, низкомолекулярного ПЭВП и реакторных композиций сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП с содержанием низкомолекулярного ПЭВП 0 (СВМПЭ) (1), 100 (2), 6.3 (3) и 29 мас. % (4). Для наглядности рисунка термограмма кристаллизации композиции сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП, содержащей 21.3 мас. % низкомолекулярного ПЭВП, не представлена

Скачать (68KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дифрактограммы рентгеновского рассеяния насцентных образцов сверхвысокомолекулярного ПЭ (1), низкомолекулярного ПЭВП (2) и композиций сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП с содержанием низкомолекулярного ПЭВП 6.3 (3), 21.3 (4), 29 мас. % (5)

Скачать (72KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Температурные зависимости E” для чистых сверхвысокомолекулярного ПЭ (1) и низкомолекулярного ПЭВП (2). Пояснения в тексте

Скачать (77KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Температурные зависимости E” для полимерных композиций сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП с содержанием низкомолекулярной фракции 6.3 (1), 13.0 (2), 21.3 (3) и 29.0 мас. % (4). Пояснения в тексте

Скачать (85KB)
Метаданные
7. Таблица 1. Тепловые характеристики сверхвысокомолекулярного ПЭ, низкомолекулярного ПЭВП и композиций сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП

Скачать (147KB)
Метаданные
8. Таблица 2. Кристаллизация композиций сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП

Скачать (225KB)
Метаданные
9. Таблица 3. Параметры кристаллической решетки и степень кристалличности сверхвысокомолекулярного ПЭ, низкомолекулярного ПЭВП и полимерных композиций сверхвысокомолекулярный ПЭ/низкомолекулярный ПЭВП по данным РСА

Скачать (168KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024