Морфология реакторных композиций сверхвысокомолекулярного полиэтилена с полиэтиленом высокой плотности

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

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.

Sobre autores

Е. Старчак

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

Autor responsável pela correspondência
Email: star2004i341@rambler.ru
Rússia, Москва

Т. Ушакова

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

Email: star2004i341@rambler.ru
Rússia, Москва

С. Гостев

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

Email: star2004i341@rambler.ru
Rússia, Москва

И. Маклакова

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

Email: star2004i341@rambler.ru
Rússia, Москва

Д. Втюрина

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

Email: star2004i341@rambler.ru
Rússia, Москва

Ю. Гордиенко

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

Email: star2004i341@rambler.ru
Rússia, Москва

И. Арутюнов

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: star2004i341@rambler.ru
Rússia, Москва

Л. Новокшонова

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

Email: star2004i341@rambler.ru
Rússia, Москва

Bibliografia

  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.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. SEM image of particles of ultra-high molecular weight PE/low molecular weight HDPE composite with 21.3 wt% low molecular weight HDPE. Magnification 200

Baixar (148KB)
Metadados
3. Fig. 2. Crystallisation thermograms of ultrahigh molecular weight PE, low molecular weight HDPE and reactor compositions of ultrahigh molecular weight PE/low molecular weight HDPE with the content of low molecular weight HDPE 0 (UHMWPE) (1), 100 (2), 6.3 (3) and 29 wt% (4). For clarity of the figure, the crystallisation thermogram of the ultra-high molecular weight PE/low molecular weight HDPE composition containing 21.3 wt% low molecular weight HDPE is not presented

Baixar (68KB)
Metadados
4. Fig. 3. X-ray scattering diffractograms of nascent samples of ultra-high molecular weight PE (1), low molecular weight HDPE (2) and ultra-high molecular weight PE/low molecular weight HDPE compositions with the content of low molecular weight HDPE 6.3 (3), 21.3 (4), 29 wt.% (5)

Baixar (72KB)
Metadados
5. Fig. 4. Temperature dependences of E’’ for pure ultrahigh molecular weight PE (1) and low molecular weight HDPE (2). Explanations in the text

Baixar (77KB)
Metadados
6. Fig. 5. Temperature dependences of E’’ for polymer compositions of ultra-high molecular weight PE/low molecular weight HDPE with the content of low molecular weight fraction 6.3 (1), 13.0 (2), 21.3 (3) and 29.0 wt% (4). Explanation in the text

Baixar (85KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024