Влияние частичной совместимости компонентов на реологические и механические свойства смесей полимеров

выводы.

1. В широком диапазоне составов впервые изучены совместимость, реологические и механические свойства смесей серии сополифосфазенов с разными боковыми заместителями. Построены фазовые диаграммы смесей в зависимости от состава сополимеров и параметров растворимости компонентов смеси. Показано, что сополимеры с преимущественным содержанием длинных боковых заместителей обладают большей растворимостью в сополимерах с большим содержанием коротких боковых групп.

2. Сополифосфазены, совместимые в аморфном расплаве, могут сокристаллизоваться при охлаждении. Этот процесс легче реализуется для пленок, полученных из растворов и содержащих поли-бис-трифторэтоксифосфазен в а-кристаллической модификации.

3. Переход от совместимых к несовместимым в расплаве сополифосфазенам сопровождается максимумом вязкости. В этой же области составов наблюдается максимум механических характеристик твердых композитов. Избыток второго компонента приводит к распаду системы на фазы и приводит к ухудшению механических свойств композиций.

4. Полиэфир — полиамидные блок-сополимеры несовместимы с полиамидом, но частично растворимы в полипропилене (до 8%). Небольшие добавки (~ 5%) ПЕБ заметно снижают вязкость полиамида-6 (~ на 40−50%) и лишь слабо (на 15−20%) повышают вязкость полипропилена, что определяется нерастворимостью блок-сополимеров в первом и их частичной растворимостью во втором.

5.

Введение

ПЕБ заметно улучшает сопротивление ударным нагрузкам ПА-6 и ПП, по-видимому, в результате формирования высокоразвитой гетерофазной системы, облегчающей диссипацию подведенной энергии. В целом, изученные добавки позволяют облегчить переработку и улучшить эксплуатационные характеристики ПА-6 и ПЛ.

1. Краузе С. Совместимость в смесях полимер-полимер. // В кн. Полимерные смеси под ред. Д. Пола и С. Ньюмена, М.:Мир, т.1. 1981. С.26−144.

2. Кулезнев В. Н. Смеси полимеров. М.:Химия, 1980 304 с.

3. Кулезнев В. Н. Особенности структуры и свойств смесей полимеров в области расслаивания. // Коллоид, журн. 1987. т.49. № 5. С. 881.

4. Flory P.J. Termodinamics of high-polymer solutions. // J. Chem. Phys., 1941. V.9. P. 660- 1942. V. 10. P.51.

5. Flory P.J. Statistical mechanics of dilute polymer solutions. // J. Chem. Phys. 1949. V.17.N3.P.223.

6. Huggins M.L. Solutions of long-chain compounds. // J. Chem. Phys.1941. V.9. P.440- 1942. Y.46. N 1. P.l.

7. Flory P.J. Principles of Polymer Chemistry. Ithaca. // Cornell Univ. Press, 1953;594 p.

8. Scott R.L. The thermodinamics of polymer-polymer solutions. 4. Phase equlibria in ternary sustem polymer-polymer-liqiiidliquid. // J. Chem. Phis. 1949. V.17.N2. P.268.

9. Gaytorol N.G. Compatibilizing agents: structure and function in polyblends. // Macromol. Sci. 1989. V.26(A). N 8. P.1211−1229.

10. Hildebrand J. H, Scott R.L. Regular solutions. N.-Y.: Prentice-Hall, 1962 327 p.

11. Ван-Кревелен Д. В. Свойства и химическое строение полимеров. М.:Химия, 1976; 145 с.

12. Аскадский А. А. Один из возможных критериев оценки совместимости полимеров. // Высокомол. соединения. 1999. т.41(А). № 1. с. 86−92.

13. Utracki L. A, and Favis B.D. Polymer Alloys and Blends. Handbook of polymer Scince and Technology. Volume 4. Composites and spessially applications. Ed. By N.P.Cheremisinoff. Marcel Dekker, IncNew York and Basel. 1989. p. 121−201.

14. Tarep A.A. Физикохимия полимеров, M.: Химия, 1978. 544 с.

15. Пригожин И, Дефей Р. Химическая термодинамика. М.:Наука, 1966 -509 с.

16. Нестеров А. Е, Липатов Ю. С. Обращенная газовая хромотография в термодинамике полимеров. Киев: Hayкова думка, 1976 — 127 с.

17. Липатов Ю. С. Коллоидная химия полимеров. Киев: Наукова думка, 1984;343 с.

18. Чалых А. Е, Авдеев Н. Н, Межиковский С. М. Фазовое равновесие в системах олигоэфиракрилаты-эластомеры. // Высокомол. соединения, 1980. т. 22(Б). № 6. с. 464−468.

19. Чалых А. Е, Авдеев Н. Н, Берлин A.A. и др. Фазовое равновесие и взаимодиф фузия в олигомер-полимерных системах. //ДАН.АН СССР. -1978. -т. 238. № 4. -с. 893−896.

20. Чалых А. Е. Диффузия в полимерных системах, М.:Химия, 1987 -312 с.

21. Чалых А. Е, Авдеев Н. Н, Берлин А. А, Межиковский С. М. Фазовое равновесие и взаимодействие в олигомер-олигомерных системах. // Докл. АН СССР. 1978, Т.238. № 4 стр. 893 Docl.Chem.USSR.

22. Манделькерн Л. Плавление сополимеров //В кн. Кристаллизация полимеров. Химия М.-Л.:1966 — 336 с.

23. Маклайт В, Караш Ф, Фрид Дж. Фазовые и релаксационные переходы в твердых полимерных смесях. // В кн: Смеси полимеров под ред. Д. Пола и С.Ньюмена. М.:Мир, т. 1. 1981. С.219−282.

24. Wang Cheng-Hyan, Chen Leo-Wang // Miscibility and mechanical properties of poly (4,4'-diaminobenzanilide-2,6-naphtha/amide)/nylon 6molecular composites // Polyrn. Int. бывш. Brit. Polym. J. 1997. V.42. Nl.p. 25−32.

25. Shultz A. R, Gendron B.M. J. Appl. Polym. Sci. V.16. 1972. p. 461−471.

26. Zlatkevich.L.Y, Nikolskii V. G, Rubber Chem. Technol. 1973. Y.46. p.1210.

27. Xiang Ling Ji, Wan Jin Zhang, Zhong Wen Wu. Miscibility of poly (ether ether ketone)/ poly (ether diphenyl ether ketone). // Polymer.1996. V.37. N 18. p. 4205−4208.

28. Липатов Ю. С, Шумский В. Ф, Лебедев Е. В, А. Е. Нестеров. Вязкость и термодинамика смесей расплавов полимеров // Докл АН СССР. 1974. т.244. № 1. с.148−151.

29. Шумский В. Ф, Липатов Ю. С, Дорожкин А. С, Гетманчук И. П. Свойства смесей кристаллизующихся полимеров в вязкотекучем состоянии // В кн. Смеси и сплавы полимеров. Киев: Наук. Думка, 1978. с.53−79.

30. Липатов Ю. С, Лебедев Е. В, Шумский В. Ф. Аномалии реологических и физико-механических свойств бинарных смесей полимеров. // Вестн. АН УССР. 1981. № 12. с.22−31.

31. Sun Z, Wang W, Feng Z. Criterion of polymer polymer miscibilitydeterminated by viscozimetry// Eur. Polym. J. 1993. V.29. N 4. p. 635.

32. Lizymol P. P, Thomas S, Jayabalan M. Reological behaviour of polymer blends of poly (vinyl chloride)(PVC), poly (ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) and poly (sterene-co-acrylonitryle) (SAN). // Eur. Poiym. J.1997. V.33. N 8. p.1397−1399.

33. Danait Achala, Deshpande Dinkar D. F. Viscomertic study of the miscibility behaviour of poly (N-vinil pyrrolidone) blends // Polym. Int.1997. V.42. N 3. р.257−262.

34. Utracki L.A. Melt flow of polymer blends. // Polymer Ing. and Sci. 1983. V.23.N 11. p. 602.

35. Cifra P, Kazasz F. E, McKnight W.J. Взаиморастворимость полимеров в капиллярах. // J.Polym.Sci. В. 1992. V.30. N 12. P. 1401−1407.

36. Татер А. А. // Композиционные полимерные материалы. 1987. № 33. с.3−9.

37. Татер А. А. // Тезисы докладов I Всес. конф. «Смеси полимеров».1986. Иваново, с. 6.

38. Татер А. А, Блинов B.C. Термодинамическая совместимость полимеров. // Успехи химии, 1987, т.56, № 6, с. 1004 1023.

39. Rim Peter В, Runt James P. Melting point depression in cristalline/compatible polymer blends. // Macromolecules. 1984. V.17. № 8. p.1520−1560.

40. Kuo C. M, Clarson S.J. Влияние концевых групп на критическую температуру смешения и на термодинамическое взаимодействие в смеси полидиметилсилоксана и полиметилфенилсилоксана/ // Eur. Polym. 1993. V.29. N 5. P. 661−664.

41. Jiarui Shen, Yang Wei, Shuihan Zhu. Miscibility and mechanical ptoperties for blends of sulfonated polystyrene with polyuretane. // Polym. Prepar (Amer. Chem. Soc). 1996. V.37. N 1. P. 643−644.

42. Chee K.K. Determination of polymer-polymer miscibility by viscometry. // Eur. Polym. J. 1990. V.26. N 4. P. 423−426.

43. Inoue Takashi. Совместимость. Основные концепции. // Kobunshi-High Poly. Jap. 1996. V.45. N 7. P. 447−452.

44. Soontaranum W, Higgins Y. S, Papathanasion T.D. Reology and thermodinamics in partially miscible polymer blends. // Pap. Workshop «Unresolved Exp. Delemmas Dyn. Complex Fluids». Cambrigge. Yan.1996 // J. Non-Newton. Fluid Mech. V. 996. N 67, P.191−212.

45. Pillon L. Z, Utracki L.A. // Polym.Eng. and Sci, 1984. V.24. № 17. P. 1300−1304.

46. Krause Sonja. //Pure and Applied Chem. 1986.V.58. № 12. P.1553−1560.

47. Aoki Y, Watauabe M. Морфологические, термические и реологические свойства сплавов найлон-сополимер акрилонитрила-бутадиена и стирола // Polym. Eng. and Sci. 1992. V.32.N 13. P. 878−885.

48. Чалых A. E, Герасимов B. K, Михайлов Ю. М. Диаграммы фазовогосостояния полимерных систем. М.: «Янус-К», 1998 216 с.

49. Плохоцки А. Смеси полиолефинов: реология, смешение в расплаве и применение. // В кн. Смеси полимеров под ред. Д. Пола и С. Ньюмена т.2. М.:Мир, 1981.

50. Rego Lopes J. M and Gedde U.W. II Polymer. 1988. Y.29. P. 1037.

51. Rego Lopes J. M, Conde Brana M. T, Terselius B. //Polymer. 1988. V. 29. P. 1045.

52. Rego Lopes J.M. and Gegge U.W. //Polymer. 1989. V.30. P. 410.

53. Conde Brana M. T, Iragorri Sainz J. I, Terselius B. and Gegge U.W. //Polymer. 1989. V. 30.

54. Iragorri Sainz J. I, Rego Lopes J. M, Katime I, Conde Brana M.T. and Gedde U.W. //Polymer. 1992. V.33. P. 461.

55. Conde Brana M. T, and Gedde U.W. //Polymer. 1992. V. 33. P. 3123.

56. M. Hedeqvist, M.T.C. Brana, U.W. Gedde, J. Martinez-Salazar. Fracture of binary blends of linear and branched polyethylene. // Polymer. 1996. V.37. 23. P. 5123−5129.

57. Емельянов Д. Н, Мячев В. А, Древаль В. Е. Стеклование, совместимость и вязкость смесей полиметакрилата с его сополимерами. // Высокомол. соед. А, 1990, т.39, № 8, с. 1161.

58. А. И. Суворова, И. С. Тюкова, А. Х. Хасанова, А. Л. Надольский. Структура и фазовое равновесие в смесях полиэтиленоксида с аморфными полимерами .// Высокомол. соед. А, 2000, т.42 ,№ 1,с.35−42.

59. Хасанова А. Х. Фазовое состояние, термодинамика образования и структура смесей кристаллического полиэтиленоксида с аморфными полимерами различного химического строения. Дисс. на соискание ученой степени к.х.н., Екатеренбург, 2000 г.

60. Лебедев Е. В. Концентрационное изменение морфологии полимер-полимерных систем. «5 Респ. конф. по высок.-молекул.соедин., Донецк, 3−5 окт., 1984.Тез.докл.» Киев, 1984, 4−6.

61. Вершинин Л. В, Клыкова В. Д. Кулезнев В. Н, Кандырин Л. Б, Тихонова С. Ю. Структура и свойства смесей полистирола с другими полимерами в области фазового перехода. // Коллоидн. журнал, 1982, т.44, N 2, с. 318−321.

62. Siggia E.D. Later stadies of spinodal decomposition in binary mixtury. //Phys.Rev.A. 1979. V.20. № 2. P. 595−605.

63. Акутин М. С., Берестнева З. Я., Петровых И. М. и др. //Высокомол. соед. Сер.Б.-1973. -Т.15, № 5. С.392−394.

64. Соголова Т. И. Структурно-физические превращения полимеров иих значения для переработки пластмасс//ЖВО им. Д. И. Менделеева.-1976.-Т.21, № 5, с.502−508.

65. Шумский В. Ф, Дорожкин А. С, Липатов Ю. С. и др. Реологические свойства смесей кристаллизующихся полимеров. //Коллоидн.журнал., 1976, 38, № 5, с. 949−954.

66. Липатов Ю. С, Шумский В. Ф, Гетманчук И. П. Вязкость смесей полиэтилегнгликоля и этиленгликоля различного молекулярного веса. // Докл. АН СССР, 1976, 230, № 4, с. 908−911.

67. Kapnistos М., Vlassopoulos., Anastasiadis S.H. Determination of both the binodale and spinodal curves in polymer blends by shear rheology, 14th Polym. Networks Group Int. Conf., Trondheum, June 28-July 3, 1998. Program and Abstr. Trondheum, 1998.

68. Кулезнев B. H, Кандырин Л. Б, Крахина Л. С, Буканова Е. Ф. Влияние напряжения сдвига на переход истинного раствора смеси полимеров в коллоидную дисперсию. // Коллоидн. журнал, 1971. т. 33. № 4. с. 539.

69. Кулезнев В. Н, Кандырин Л. Б, Клыкова В. Д. Изменение вязкостных свойств смесей полимеров при возникновении новой фазы. // Коллоид, журнал. 1979. т. 34. № 2, с. 231.

70. Вершинин Л. В, Клыкова В. Д, Кулезнев В. Н, Кандырин Л. Б, Тихонова С. Ю. Структура и свойства смесей полистирола с другими полимерами в области фазового перехода. // Коллоидн. журнал, 1982, т.44, N 2, с. 318−321.

71. Кулезнев В. Н, Кандырин Л. Б. Структурно-реологическое поведениебинарных смесей полимеров вблизи точки расслаивания. //Высокомол. соед., Б, 2000, т.42, № 4, с. 711−719.

72. Кулезнев В. Н, Клыкова В. Д, Чернин Е. М, Евреинов Ю. В. Физико-механические свойства смесей полимеров в переходной структурной области. // Коллоид, журнал.-1975, т.37, № 2, с. 267 272.

73. Соголова Т. И, Акутин М. С, Цванкин Д. Я. и др. Модифицирование надмолекулярной структуры и свойств полиэтилена термопластами. // Высокомол.соед. Сер. А.-1975. т.17, вып.11.-С. 2505−2511.

74. Кербер М. Л. Разработка физико-химических основ эффективных методов получения композиционных материалов: Дисс. доктора хим.наук.-М, 1981 .-434 с.

75. Валецкая И. Я, Кербер М. Л, Кравченко Т. П. Легирование ароматических и алифатических полиамидов. // Пластмассы.-1977. № 11, с. 67−68.

76. Валецкая И. Я, Кравченко Т. П, Кочеткова В. Б, Кербер М. Л. Изучение реологических особенностей течения легированных термопластов. // Труды МХТИ.-1978.-Выпуск 10.-е. 77−79.

77. Валецкая И. Я, Кравченко Т. П, Кербер М. Л, Шабадаш А. Н. Структура легированного ПА-12 и композиционных материалов на его основе. //Пластамссы.-1981.-№ 4.-е. 23−24.

78. Соголова Т. И. Структурно-физические превращения полимеров и их значения для переработки пластмасс. // ЖВО им. Д. И. Менделеева.-1976.-Т.21, № 5, с. 502−508.

79. Северьянова М. А., Валецкая И. Я., Сабсай О. Ю., Кербер М. Л. Особенности взаимодействия ПА-6 с эластомерами. // Пластмассы. -1991.-№ 7.-с.З 8−40.

80. Акутин М. С., Кербер М. Л., Лебедева Е. Д., Кравченко Т.П.

81. Материалы повышенной прочности на основе полиолефинов и полиамидов с регулируемой структурой. // Пластмассы.-1992.-1992.-№ 4.-с.20−22.

82. Durethan. Polyamid-6 and Polyamid-6,6: Проспект фирмы Bayer.1982.

83. Ultramid-D-Marken: Проспект фирмы Basf.-198 288. http://www.polyplastic.ru/Russianypaell.htm.

84. Иванова Г. П, Бокарева Э. З, Федотова М. Д. Некоторые вопросы улучшения свойств стеклонаполненных полиамидов. // Полиамидные конструкционные материалы. М: НИИТЭХИМ.-1986. С. 30−37.

85. Энциклопедия полимеров, в 3-х томах. M «Советская энциклопедия», 1972, т.1, 889 с.

86. Менсон Дж, Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. М. :Химия, 1979, 430 с.

87. Бакнелл К. Ударопрочные пластики.-Л.:Химия-1981.-320с.

88. Bucknall C.B. (1967), Br. Plastics 40(11), 118- 40(12), 84.

89. Appleby T, Cser F, Moad G, Riccardo E, Stavropoulos С.

90. Compatibilization of polysterene-polyolefine blends impact properties. // Polym. Bull.-1994.-V 32, N 4.-C. 479−485.

91. Nomuza T, Nishio T, Nakegaiva M, Sumitomo T, Suzuki S, Kobunshi U. // Jap.J.Polym.Sci & Technol. 1994, V.51, N 9, P.577−585.

92. Lyatskaya Yulia, Balazs Anna C. Using copolymer mixtures to compatibize immiscible homopolymer blends. // Macromolecules-1996.-29, N23.-c.7581−7587.

93. Sathe Sachin N., Devi Surekha, Srinivasa Rao K.V. Relationsnip between morphology and mechanical properties of binaty and compatibilized ternary blends of polypropylene and nylon 6. // J. Appl.Polym.Sci.1996,61 .№ 1. P.97−107.

94. Lin N. C, Baker W.E. The separate roles of phase structire and interfacical adhesion in tourhening a brittle polymer. // Polym. Eng. And Sci.-1992.-V.32, N 22.-P. 1695−1702.

95. Fortelny Ivan, Krulis Zdenek, Michalkova Dana, Horak Zdenek. Effect of EPDM admixture and mixing condition on the morphology and mechanical properties of LDPE/PP blends. // Angew. Makromol. Chem.-1996;238.-P.97−104.

96. Blom H. H, Teh J. W, Budin A. i-PP/HDPE blends. III. Characterization and compatibilization at lower i-PP contents. // J. Appl.Polym. Sci.-1996.-V. 61, N 6.-P. 959−968.

97. Tjong S.C., Li W.D., Li R.K.Y. Ударопрочность и прочность на разрыв смесей ПП/ударопрочный 1111. //Polym.Bull-1997.-38, N6, с. 721−724.

98. Виноградова С. В, Тур Д. Р, Васнев В. А. Полиорганофосфазены с открытой цепью. Синтез и свойства. // Успехи химии. 1998, Т.61, № 6, С. 573.

99. Коршак В. В, Виноградова С. В, Тур Д. Р, Миносьянц И. И, Ширнина Т. А, Еспенбетова Д. А, Губанов В. А, Пономарев А. И, Соколов С. В,.

100. Иванова Г. А. с. 1 024 482 СССР//Б.И. 1983. № 23. С. 83.

101. Kulichikhin V. G, Antipov Е. М, Borisenkova E. K, Tur D.R. //Liquid Cristalline and Mesomorphic Polymers / Ed. By Shibaev V. P, Lam L.I. New York: Spriger-Verlag, 1993. P.258.

102. Шнейдер H. C, Деспер К. Р, Бирс Дж. // Жидкокристаллический порядок в полимерах/ под ред. Блюмштейна А. М.:Мир, 1981.

103. Тур Д. Р, Виноградова С. В, Доброва Н. Б, Новикова С. П, Смурова Е. В, Сидоренко Е. С. Экспериментальная сердечно-сосудистая хирургия/ под ред. B.C. Чеканова. М., 1991. С. 141.

104. Pentol H. //Eur.Rubber J. 1986, V.168, № 2, P. 20.

105. Борисенкова E. K, Васильев Г. Б, Куличихин В. Г, Купцов С. А, Тур Д. Р. Реологические свойства и фазовое состояние сополифосфазенов. // Высокомолек. соед. А, 1998, Т.40, № 11, С. 1823.

106. Prospect Pebax (Polyether block amides) Elf Atochem.

107. Малкин А. Я, Аскадский А. А, Коврига B. B, Чалых A.E. Методы экспериментальной физики полимеров, М.:Химия, 1979.

108. Авдеев H.H. Фазовое равновесие и диффузия в олигомер-полимерных системах. Диссертация на соискание уч. степени к.фм.н., М., 1990.

109. Древаль В. Е, Хайретдинов Ф. Н, Литвинов И. А, Кербер М. Л., Куличихин В. Г. Течение жидкокристаллических полимеров через цилиндрические каналы и волокнистые пористые материалы. // Высокомол. соед.Т.37,А,№ 1,стр.79,1995.

110. Малкин А. Я, Чалых А. Е. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения. М.:Химия, 1979, с. 52−55.

111. Тейтельбаум Б. Я. Термомеханический анализ полимеров. М.:Наука, 1979, с. 56.

112. Малкин А. Я, Аскадский А. А, Коврига В. В. Методы измерениямеханических свойств полимеров. М.:Химия, 1978, 330 с.

113. Аскадский А. А, Матвеев Ю. И. Химическое строение и физические свойства полимеров. М., 1983.

114. Папков В. С, Литвинова В. М, Дубовик И. И, Слонимский Г. П, Тур Д. Р, Виноградова С. В, Коршак В.В.//Доклады АН СССР. 1984, Т.284, № 6, С. 1429.

115. Kojima М, Magill J.H. Phase transition in polyphospazene films: polybis (triiluoroethoxy)phoshazene. // Makromolek. Chem. 1985. T. 186. N4. P. 649.

116. Magill J. H, Peterman J, Rieck U. // Colloid and Polymer Sei. 1986, V.264. № 7. P. 570.

117. Мирошников Ю. П, Андреева E.H. Особенности течения смесей ПП-полистирол с коаксиальной фазовой структурой. // Высокомол. соед. А. 1987, Т. 29, № 3, С. 579.

118. Utracki L.A. Melt flow of polyethelene blends. Symposuym Series № 395. Multuphase polymer. 1989. Ch.7. p. 153.

119. Van Krevelen D.V. Properties of Polymers. Their Estimation and Correlation with Chemical structure. 2-d.ed. Amsterdam, Oxford, New York. Elsevier Scientific Publishing Company, 1976.