Исследование закономерностей формирования структуры и характера взаимодействия полиэтилена и поликапролактона в смесях

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

Исследованы закономерности взаимного влияния и структура межфазных границ смесей полиэтилена низкой плотности (ПЭ) и поликаролактона (ПКЛ) с разным соотношением компонентов (через 10 мас. %). Создание подобных смесевых композитов на основе одного полимера, способного к фотодеструкции под воздействием ультрафиолетового излучения, и другого полимера, подверженного гидролитическому расщеплению под воздействием микробиоты, позволяет получать материалы с ускоренной способностью к абиотической и биотической деградации после выхода из эксплуатации. По результатам исследования показано, что смесевые плёнки с высоким содержанием ПКЛ (свыше 80 мас. %) имеют признаки взаимной совместимости полимеров с формированием развитого межфазного слоя, что обуславливает повышенные прочностные свойства при растяжении и повышенную твердость. Установлены диапазоны обращения фаз: 10–30 мас. % ПКЛ (непрерывная фаза ПЭ с прерывной фазой ПКЛ), 40–60 мас. % ПКЛ (структура типа “сетка-в-сетке”), 70–90 мас. % (непрерывная фаза ПКЛ с прерывной фазой ПЭ). Композиция, содержащая 70 мас. % ПКЛ характеризовалась наибольшей дефектностью внутренней структуры, а композиция с 90 мас. % ПКЛ обладала наиболее оптимальным комплексом как механических, так и технологических свойств.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

З. Абушахманова

ФГБОУ ВО “Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова”; ФГБУН “Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля” РАН

Autor responsável pela correspondência
Email: Abushahmanova.ZR@rea.ru

Научная лаборатория “Перспективные композиционные материалы и технологии”; Лаборатория физико-химии синтетических и природных полимеров

Rússia, Москва; Москва

Е. Масталыгина

ФГБОУ ВО “Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова”; ФГБУН “Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля” РАН

Email: Abushahmanova.ZR@rea.ru

Научная лаборатория “Перспективные композиционные материалы и технологии”; Лаборатория физико-химии синтетических и природных полимеров

Rússia, Москва; Москва

П. Пантюхов

ФГБОУ ВО “Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова”; ФГБУН “Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля” РАН

Email: Abushahmanova.ZR@rea.ru

Научная лаборатория “Перспективные композиционные материалы и технологии”; Лаборатория физико-химии синтетических и природных полимеров

Rússia, Москва; Москва

А. Ольхов

ФГБОУ ВО “Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова”; ФГБУН “Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля” РАН; ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Email: Abushahmanova.ZR@rea.ru

Научная лаборатория “Перспективные композиционные материалы и технологии”; Лаборатория физико-химии синтетических и природных полимеров

Rússia, Москва; Москва; Москва

С. Бровина

ФГБОУ ВО “Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова”

Email: Abushahmanova.ZR@rea.ru

Научная лаборатория “Перспективные композиционные материалы и технологии”

Rússia, Москва

М. Гуйван

ФГБОУ ВО “Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова”

Email: Abushahmanova.ZR@rea.ru

Научная лаборатория “Перспективные композиционные материалы и технологии”

Rússia, Москва

А. Попов

ФГБОУ ВО “Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова”; ФГБУН “Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля” РАН

Email: Abushahmanova.ZR@rea.ru

Научная лаборатория “Перспективные композиционные материалы и технологии”; Лаборатория физико-химии синтетических и природных полимеров

Rússia, Москва; Москва

Bibliografia

  1. Shelenkov P.G., Pantyukhov P.V., Popov A.A. // Solid State Phenomena. 2021. V. 316. P. 159.
  2. Mastalyginaa E., Pantyukhov P., Massironic A., et al. // AIP Conf. Proc. 2020. V. 2205. № 1.
  3. Podzorova M.V., Tertyshnaya Yu.V., Pantyukhov P.V., et al. // AIP Conf. Proc. 2016. V. 1783. № 1.
  4. Alim A.A.A., Baharum A., Shirajuddin S.S.M., Anuar F.H. // Polymers. 2023. V. 15. № 2. P. 261.
  5. Rogovina S., Prut E., Aleksanyan K., et al. // J. of Appl. Polym. Sci. 2019. V. 136. № 22.
  6. Vayshbeyn L.I., Mastalygina E.E, Olkhov A.A., Podzorova M.V. // J. of App. Polym. Sci. 2023. V. 13. № 8. P. 5148.
  7. Trongsatitkul T., Chaiwong S. // Polym. Inter. 2017. V. 66. № 11. P. 1456.
  8. Reddy N., Nama D., Yang Y. // Polym. Degradation and Stability. 2008. V. 93. № 1. P. 233.
  9. Kalfoglou N.K. // J. of Appl. Polym. Sci. 1983. V. 28. № 8. P. 2541.
  10. Chang H., Zhang J., Li L., Wang Zh. // Macromolecules. 2010. V. 43. № 1. P. 362.
  11. Blázquez-Blázquez E., Pérez E., Lorenzo V., María L. Cerrada // Polymers. 2019. V. 11. № 11. P. 1874.
  12. Heimowska A., Morawska M., Bocho-Janiszewska A. // Polish J. of Chem. Tech. 2017. V. 19. № 1. P. 120.
  13. Hassouna F., Morlat-Thérias S., Mailhot G., Gardette J.L. // Polym. Degradation and Stability. 2007. V. 92. № 11. P. 2042.
  14. Kinyua E.M., Nyakairu G.W.A., Tebandeke E., Odume O.N. // Adv. Environ. Eng. Res. 2023. V. 4. № 3.
  15. Llorente-García B.E., Hernández-López J.M., Zaldívar-Cadena A.A., et al. // Coatings. 2020. V. 10. № 7. P. 658.
  16. Moura I., Machado A.V., Duarte F.M., Nogueira R. // J. of Appl. Polym. Sci. 2011. V. 119. № 6. P. 3338.
  17. Paul D.R., Bucknall C.B., eds. Polymer Blends. New York: Wiley, 1999. 592 p.
  18. Robeson L.M. Polymer Blends: A Comprehensive Review. Munich; Cincinnati: Hanser, 2007. 459 p.
  19. Потеряев А.А., Алиев А.Д., Чалых А.Е., Шапагин А.В. // Жур. физ. химии. 2021. Т. 95. № 2. С. 157.
  20. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М.: Химия, 1968. 545 с.
  21. Liang M., Xin X., Fan W., Wang H. et al. // Constr. and Building Mater. 2019. V. 203. P. 608.
  22. Zhou D., Zhang P., Ee W. // Phys. Rev. E. 2006. V. 73. № 6.
  23. Perea J.D., Langner S., Salvador M., et al. // J. Phys. Chem. C. 2017. V. 121. № 33. P. 18153.
  24. Weidner E., Kabasci St., Kopitzky R., Mörbitz Ph. // Materials. 2020. V. 13. № 11. P. 2550.
  25. Zhu J., Balieu R., Wang H. // Road Mater. and Pavement Design. 2021. V. 22. № 4. P. 757.
  26. Чалых А.Е., Герасимов В.К., Михайлов Ю.М. Диаграммы фазового состояния полимерных систем, 1998.
  27. Ojijo V., Ray S.S., Sadiku R.// ACS Appl. Mater. Inter. 2012. V. 4. № 12. P. 6690.
  28. Wei X.F., Hedenqvist M.S., Zhao L., Barth A. et al. // Green Chem. 2022. № 24. P. 8742.
  29. Righetti M. Cr., Lorenzo M.L., Angiuli M., et al.// Eur. Polym. J. 2007. V. 43. № 11. P. 4726.
  30. Mastalygina E.E., Popov A.A., Kolesnikova N.N., Karpova S.G. // Int. J. of Plast. Tech. 2015. V. 19. № 1. P. 68.
  31. Bartczak Z., Galeski A. // Polym. Blends Handbook. 2014. P. 1203.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. SEM images of chips of samples of blended films with 20 (a), 50 (b), 70 (c), 80 (d) wt. % PCL.

Baixar (643KB)
Metadados
3. Fig. 2. DSC thermograms of mixtures with a PCL content of 0 (1), 30 (2), 70 (3) and 100 (4) wt.%.

Baixar (137KB)
Metadados
4. Fig. 3. Dependences of hardness (a) and density (b) on the composition of PE/PCL mixtures.

Baixar (137KB)
Metadados
5. Fig. 4. Initial sections of the tensile stress-strain diagrams of blends containing PCL: 100 (1), 0 (2), 80 (3), 20 (4), 50 wt. % (5) (a); dependence of MFI on the composition of PE/PCL blends (b).

Baixar (158KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024