EoW July 2010

Техническая статья

экструзии. Образцы подвергались растяжению на испытательном устройстве производства компании «Твинг-Альберт» (Thwing-Albert) в соответствии со стандартом АСТМ D-638. Были получены значения прочности на растяжение при условном пределе текучести и относительного удлинения при разрыве. 3 Результаты Для понимания механизма воздействия ПБДЖ на наполненные ТГА системы необходимо полное понимание их влияния на сополимер ЭВА. На рис. 1 и 2 проиллюстрировано влияние репрезентативного образца ПБДЖ на исходный сополимер ЭВА. На рис. 1 и 2 показано, что жидкие полибутадиены пагубно влияют на прочность на растяжение при условном пределе текучести и на относительное удлинение при разрыве. ПБДЖ были несовместимы с сополимером ЭВА и оказали на него пластифицирующее действие. Нефункционализированные ПБДЖ-1 и ПБДЖ-2 в равной степени сказались на свойствах сополимера ЭВА, что позволило предположить, что средневесовая молекулярная масса (Mw) и содержание винила не являлись определяющими переменными. Напротив, аналогичные составы, содержащие ангидридные функциональные группы, обеспечили и более высокую прочность при растяжении, и, в случае с ПБДЖ-3, улучшенное относительное удлинение. Представляется очевидным, что ангидридная функциональность обеспечила бóльшую совместимость ПБДЖ с фазовым состоянием ЭВА, и что меньшее значение Mw для ПБДЖ-3 по сравнению с ПБДЖ-4 способствовало образованию более слабой капельной дисперсии. За счет введения ТГА в композицию получены результаты, которые представлены на рис. 3 и 4. На рис. 3 видно, что все ПБДЖ снижают прочностьнаполненногоТГАсополимера ЭВАнарастяжениеприусловномпределе текучести. Функционализированные ПБДЖ-3 и ПБДЖ-4 продемонстрировали лучшие параметры по сравнению с их нефункционализированнымианалогами, чтоотчастипредполагает существование улучшенной адгезии на границе раздела фаз. Как показано на рис. 4, все ПБДЖ, за исключением ПБДЖ-3, способствовали увеличению относительного удлинения при разрыве. В случае ПБДЖ-3 дальнейшееуменьшениеотносительного удлинения, возможно, обусловлено двумя причинами.

сохранившийся остаток обеспечил улучшение совместимости/образовал переплетение молекулярных цепей с ЭВА. Наряжу с определением молекулярной массы и содержания винила, была проведена оценка альтернативных функционализированных ПБДЖ. На рис. 5 и 6 проиллюстрированы результаты анализа этих добавок, а также SR-732. На рис. 5 и 6 видно, что снижение концентрации ангидрида, действующего на ПБДЖ (ПБДЖ-5), увеличивает как прочность при растяжении, так и относительное удлинение. Как упоминалось ранее, крайне важно обеспечить не только сопряжение между добавкой и поверхностью наполнителя, но и достаточную степень переплетения молекулярных цепей в добавке и ЭВА. Уменьшение содержания МАН в добавке снизило вероятность образования кратных связей с поверхностью ТГА, увеличив таким образом среднюю длину цепи, оставшуюся для создания переплетения молекулярных цепей в структуре ЭВА. ПБДЖ-6 и ПБДЖ- 7 демонстрируют, что малеиновый Рис. 4. ▲ ▲ Результаты базисного исследования относительного удлинения в ЭВА-ТГА системе, свидетельствующие о возможности восстановления показателя относительного удлинения с использованием ПБДЖ Относительное удлинение (%) Относительное удлинение (%) ЭВА Без добавок ПБДЖ-1 ПБДЖ-2 ПБДЖ-3 ПБДЖ-4 ПБДЖ-1 ПБДЖ-2 ПБДЖ-3 ПБДЖ-4 Рис. 2. ▲ ▲ Результаты базисного исследования относительного удлинения, свидетельствующие о том, что влияние функционализированного ангидридом ПБДЖ на сополимер ЭВА было наименьшим.

Рис. 1. ▲ ▲ Сравнительные результаты испытаний на растяжение функционализированных и нефункционализированных ПБДЖ в сопоставлении с исходным сополимером ЭВА. Все композиции оказали пластифицирующее действие на сополимер ЭВА, однако ПБДЖ, модифицированный МАН, оказал пластифицирующее действие в наименьшей степени Прочность при растяжении (МПа) Прочность при растяжении (МПа) Рис. 3. ▲ ▲ Результаты испытаний на растяжение для содержащих ТГА смесей, свидетельствующие о том, что ПБДЖ, функционализированный ангидридом, снижает прочность при растяжении в наименьшей степени что высокофункциональные короткие цепи (Mn 2500) имели множественные участки взаимодействия с поверхностью ТГА и капсулировали минерал. Как следствие, свободных сегментов цепей, которые могли бы переплетаться с ЭВА, выступая в качестве улучшителя совместимости, не осталось. Во-вторых, ПБДЖ-3 был на 70 % насыщен винилом, молекулы которого в процессе компаундирования могли оказаться сшитыми поперечными связями. Анализ модуля упругости показал, что ПБДЖ-3 вызвал его существенное увеличение по сравнению с исходным материалом до уровня, характерного для сшитых материалов. Нефункционализированные ПБДЖ способствовали улучшению смачивания минерального наполнителя, облегчая тем самым его диспергирование. ПБДЖ- 4 увеличил относительное удлинение в наполненной системе на 450 %. В ПБДЖ- 4 могло быть меньшее число участков взаимодействия между поверхностными гидроксильными функциональными группами ТГА и ангидридными функциональными группами, при этом ЭВА Без добавок ПБДЖ-1 ПБДЖ-2 ПБДЖ-3 ПБДЖ-4 ПБДЖ-1 ПБДЖ-2 ПБДЖ-3 ПБДЖ-4 Во-первых, возможно,

63

EuroWire – июль 2010 г.