Сравнительная оценка фотостабильности композиций полиэтилена низкой плотности с различными добавками в тропических условиях

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследована стойкость ряда полимерных композитов на основе полиэтилена низкой плотности к воздействию прямого и рассеянного солнечного излучения в условиях тропического климата. Установлено влияние ряда наполнителей, в том числе органоминеральных комплексов “монтмориллонит–полигексаметиленгуанидин гидрохлорид” (предложенных ранее в качестве биоцидных добавок) на процессы старения полимерных композитов при климатических испытаниях в натурных условиях. В ходе испытаний изучены изменение молекулярной структуры полиэтилена при фотостарении композитов (накопление карбоксильных и других кислородсодержащих групп) и изменение механических характеристик материалов. Выявлено, что органоминеральные комплексы, полученные в результате иммобилизации биоцидных гуанидиновых поликатионов на поверхности монтмориллонита, обладают выраженным фотостабилизирующим действием по отношению к полиэтилену при экспонировании образцов в условиях рассеянного солнечного излучения, причем такие органоминеральные добавки превосходят по эффективности ряд традиционных фотостабилизаторов полиэтилена. В условиях воздействия на композиты прямого солнечного излучения большинство исследованных добавок неэффективно, за исключением технического углерода (а также технического углерода в сочетании с органоминеральной добавкой). Введением в состав композитов полиэтилена гуанидинсодержащих органоминеральных комплексов может быть обеспечена защита материала от фотоокислительной деструкции под действием рассеянного солнечного излучения на срок не менее 21 месяца.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. А. Тихомиров

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: gerasin@ips.ac.ru
Russian Federation, 119991 Москва, Ленинский пр., 29

В. В. Куренков

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: gerasin@ips.ac.ru
Russian Federation, 119991 Москва, Ленинский пр., 29

Д. И. Менделеев

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: gerasin@ips.ac.ru
Russian Federation, 119991 Москва, Ленинский пр., 29

С. А. Легков

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: gerasin@ips.ac.ru
Russian Federation, 119991 Москва, Ленинский пр., 29

В. А. Герасин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: gerasin@ips.ac.ru
Russian Federation, 119991 Москва, Ленинский пр., 29

Q. C. Hoang

Joint Vietnam-Russia Tropical Science and Technology Research Center

Email: gerasin@ips.ac.ru

Department of Biotechnology

Viet Nam, 63 Nguyen Van Huyen – Nghia Đo – Cau Giay – Ha Noi

References

  1. Wiles D.M., Carlsson D.J. // Polym. Degrad. Stab. 1980. V. 3. № 1. P. 61.
  2. Менделеев Д.И., Легков С.А., Тихомиров В.А., Куренков В.В., Белоусько М.А., Hoang Q.C., Герасин В.А. // Polymer Science A. 2023. V. 65. № 1. P. 111.
  3. Gerasin V.A., Zhurina M.V., Kurenkov V.V., Mendeleev D.I. // Polymer Science A. 2024. V. 66. № 3. P. 421.
  4. Zhurina M.V., Bogdanov K.I., Mendeleev D.I., Tikhomirov V.A., Pleshko E.M., Gannesen A.V., Kurenkov V.V., Gerasin V.A., Plakunov V.K. // Coatings. 2023. V. 13. № 6. P. 987.
  5. Bussière P.-O., Peyroux J., Chadeyron G., Therias S. // Polym. Degrad. Stab. 2013. V. 98. № 12. P. 2411.
  6. Qin H., Zhang Z., Feng M., Gong F., Zhang S., Yang M. // Polym. Degrad. Stab. 2003. V. 81. № 3. P. 497.
  7. Khar’kova E.M., Mendeleev D.I., Gerasin V.A. // Polymer Science B. 2019. V. 61. № 4. С. 480.
  8. Смирнова А.И., Жук Н.А. Функциональные материалы в производстве пластмасс: Стабилизаторы: учебное пособие. СПб: ВШТЭ СПбГУ ПТД, 2016.
  9. Valadez-González A., Cervantes-Uc J.M., Veleva L. // Polym. Degrad. Stab. 1999. V. 63. № 2. P. 253.
  10. Valadez-González A., Veleva L. // Polym. Degrad. Stab. 2004. V. 83. № 1. P. 139.
  11. Rasouli D., Dintcheva N.T., Faezipour M., Mantia F.P.L., Farahani M.R.M., Tajvidi M. // Polym. Degrad. Stab. 2016. V. 133. P. 85.
  12. Yang R., Li Y., Yu J. // Polym. Degrad. Stab. 2005. V. 88. № 2. P. 168.
  13. Yousif E., Haddad R. // SpringerPlus. 2013. V. 2. № 1. P. 1.
  14. Almond J., Sugumaar P., Wenzel M.N., Hill G., Wallis C. // E-Polymers. 2020. V. 20. № 1. P. 369.
  15. Roy P., Surekha P., Rajagopal C., Chatterjee S., Choudhary С. // Polym. Degrad. Stab. 2005. V. 90. № 3. P. 577.
  16. Hsu Y.C., Weir M.P., Truss R.W., Garvey C.J., Nicholson T.M., Halley P.J. // Polymer. 2012. V. 53. № 12. P. 2385.
  17. Kamenieva T.M., Tarasyuk O.P., Derevianko K.Yu., Aksenovska O.A., Shybyryn O.V., Metelytsia L.O., Rogalsky S.P. // Catalys. Рetrochem. 2020. № 30. P. 73.
  18. Grigoriadou I., Paraskevopoulos K.M., Chrissafis K., Pavlidou E., Stamkopoulos T.-G., Bikiaris D. // Polym. Degrad. Stab. 2011. V. 96. № 1. P. 151.
  19. Morlat-Therias S., Fanton E., Gardette J.L., Dintcheva N.T., La Mantia F.P., Malatesta V. // Polym. Degrad. Stab. 2008. V. 93. № 10. P. 1776.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Annual temperature variation (a) and average monthly sum of total solar radiation Q (b) and UV component in the range of 300‒385 nm (c) at the Can Zo climate station during the exposure of the samples.

Download (167KB)
3. Fig. 2. IR spectra of polyethylene films P0 before (1) and after aging for 9 months under a canopy (2) and in an open area (3).

Download (212KB)
4. Fig. 3. IR spectra of polyethylene compositions with organomineral additive before (1) and after aging for 9 months under a canopy (2) and in an open area (3): a ‒ PA + CBD with the compatibilizer “Arquad 2HT-75”, b ‒ PM + CBD with the compatibilizer “Metalen F-1018” (b).

Download (464KB)
5. Fig. 4. IR spectra of PAH + UT composites based on polyethylene with additives of carbon black before (1) and after aging for 7 months in an open area (2): a – spectra of the surface of samples in the ATR mode, b – spectra of thin films in the “transmission” mode.

Download (373KB)

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences