danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-20Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESНИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ЭКСТРУЗИЯ В ТЕХНОЛОГИИ НАНОКОМПОЗИТОВ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТ/ГЛИНАLOW-TEMPERATURE EXTRUSION IN TECHNOLOGY OF POLYETHYLENE TEREPHTALATE/ CLAY NANCOMPOSITESПЕСЕЦКИЙС. С.PESETSKIIS. S.

член-корреспондент

otdel5mpri@tut.byБОГДАНОВИЧС. П.BOGDANOVICHS. P.АДЕРИХАВ. Н.ADERIKHAV. N.КОВАЛЬВ. Н.KOVALV. N.Институт механики металлополимерных систем им. В. А. Белого НАН Беларуси, ГомельV. A. Belyi Metal-Polymer Research Institute of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk201622052016601102108Copyright © ПЕСЕЦКИЙ С.С., БОГДАНОВИЧ С.П., АДЕРИХА В.Н., КОВАЛЬ В.Н., 20162016ПЕСЕЦКИЙ С.С., БОГДАНОВИЧ С.П., АДЕРИХА В.Н., КОВАЛЬ В.Н.PESETSKII S.S., BOGDANOVICH S.P., ADERIKHA V.N., KOVAL V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/20

Исследованы особенности структуры и механических свойств нанокомпозитов на основе полиэтилентерефталата (ПЭТ) и слоистых глинистых силикатов (СГС). В качестве СГС использованы исходный, не обработанный ПАВ, Na+-монтмориллонит и органоглина Cloisite 30B. Компаундирование материалов осуществляли по экструзионной технологии с использованием двухшнекового экструдера (диаметр шнеков 35 мм, L / D = 40) при температуре в основных зонах смешения, превышающей температуру плавления ПЭТ (экструзия в расплаве) и ниже этой температуры на ≈50 °С и ≈100 °С (низкотемпературная экструзия). Показано, что переход от режима, характерного для экструзии в расплаве, к низкотемпературной экструзии способствует повышению показателей деформационно-прочностных свойств нанокомпозитов ПЭТ/глина. По данным рентгеноструктурного анализа степень интеркалирования наноглин в матрице ПЭТ, особенно не обработанного ПАВ монтмориллонита, повышается при переходе к режимам низкотемпературной экструзии. Установлено нуклеирующее влияние наноглин на кристаллизацию ПЭТ, усиливающееся при повышении степени переохлаждения полиэфира в материальном цилиндре экструдера.

Characteristic features of the structure and mechanical properties of nanocomposites based on polyethylene terephtalate (PET) and layered clay silicates (LCS) were studied. Na+-montmorillonite (not treated) and organoclay Cloisite 30B were used as LCS. The materials were compounded by means of the extrusion technology using a twin-screw extruder (the diameter of screws was equal to 35 mm, L / D = 40. The temperature of the main compounding zones was above the PET melting temperature for melt extrusion, and ≈50 °С and ≈100 °С below that temperature for low-temperature extrusion. It was found that the change from the regime of melt extrusion to that of low-temperature extrusion promoted the increase in the deformation-strength properties of the PET/clay nanocomposites. The X-ray diffraction analysis showed that the degree of nanoclay intercalation in the PET matrix increased with changing to the low-temperature extrusion regimes. The nanoclays appeared to cause a nucleating effect on the PET crystallization; this effect became stronger with higher degrees of polymer overcooling in the material cylinder of the extruder.

нанокомпозитслоистый глинистый силикатмонтмориллонитполиэтилентерефталатэкструзияnanocompositelayered clay silicatemontmorillonitepolyethylene terephthalateextrusionReferencesOkada, A. Twenty Years Of Polymer-Clay Nanocomposites / A. Okada, A. Usuki // Macromolecular Materials and Engineering. g. – 2006. – Vol. 291. – P. 1449–1476.Okada, A. Twenty Years Of Polymer-Clay Nanocomposites / A. Okada, A. Usuki // Macromolecular Materials and Engineering. g. – 2006. – Vol. 291. – P. 1449–1476.Новые подходы к созданию гибридных полимерных нанокомпозитов: от конструкционных материалов к высокотехнологичным применениям / В. А. Герасин [и др.] // Успехи химии. – 2013. – Т. 82, № 4. – C. 303–332.Новые подходы к созданию гибридных полимерных нанокомпозитов: от конструкционных материалов к высокотехнологичным применениям / В. А. Герасин [и др.] // Успехи химии. – 2013. – Т. 82, № 4. – C. 303–332.Sinha, R. S. Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing / R. S. Sinha, M. Okamoto // Progress in Polymer Science. – 2003. – Vol. 28. – P. 1539–1641.Sinha, R. S. Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing / R. S. Sinha, M. Okamoto // Progress in Polymer Science. – 2003. – Vol. 28. – P. 1539–1641.Utracki, L. A. Clay-Containing Polymeric Nanocomposites / L. A. Utracki. – Rapra Technology. Shawbury, 2004. – Vol. 1.Utracki, L. A. Clay-Containing Polymeric Nanocomposites / L. A. Utracki. – Rapra Technology. Shawbury, 2004. – Vol. 1.Pavlidou, S. A review on polymer–layered silicate nanocomposites / S. Pavlidou, C. D. Papaspyrides // Progress in Polymer Science. – 2008. – Vol. 33. – P. 1119.Pavlidou, S. A review on polymer–layered silicate nanocomposites / S. Pavlidou, C. D. Papaspyrides // Progress in Polymer Science. – 2008. – Vol. 33. – P. 1119.Ke, Y. C. Polymer-Layered Silicate and Silica Nano-composites / Y. C. Ke, P. Stroeve. – Amsterdam; Oxford; New York: Elsevier, 2005.Ke, Y. C. Polymer-Layered Silicate and Silica Nano-composites / Y. C. Ke, P. Stroeve. – Amsterdam; Oxford; New York: Elsevier, 2005.Galimberti, M. Rubber-clay nanocomposites. Science, Technology, and / M. Galimberti. – New Jersey: Wiley & Sons, Inc. Hoboken, 2011.Galimberti, M. Rubber-clay nanocomposites. Science, Technology, and / M. Galimberti. – New Jersey: Wiley & Sons, Inc. Hoboken, 2011.Pesetskii, S. S. Tribological behavior of polymer nanocomposites produced by dispersion of nanofillers in molten thermoplastics / S. S. Pesetskii, S. P. Bogdanovich, N. K. Myshkin // Tribology of polymeric nanocomposites / ed. K. Friedrich and Alois K. Schlarb. – Oxford: Elsievier, 2013. – P. 119–162.Pesetskii, S. S. Tribological behavior of polymer nanocomposites produced by dispersion of nanofillers in molten thermoplastics / S. S. Pesetskii, S. P. Bogdanovich, N. K. Myshkin // Tribology of polymeric nanocomposites / ed. K. Friedrich and Alois K. Schlarb. – Oxford: Elsievier, 2013. – P. 119–162.Kinetics of Polymer Melt Intercalation / R. A. Vaia [et al.] // Macromolecules. – 1995. – Vol. 28, N 24. – P. 8080–8085.Kinetics of Polymer Melt Intercalation / R. A. Vaia [et al.] // Macromolecules. – 1995. – Vol. 28, N 24. – P. 8080–8085.Песецкий, С. С. Макромолекулярные превращения в расплавах полиалкилентерефталатов и реакционная компатибилизация полиэфирных материалов / С. С. Песецкий, В. В. Шевченко, В. В. Дубровский // Материалы. Технологии. Инструмент. – 2013. – Т. 18, № 3. – C. 51–80.Песецкий, С. С. Макромолекулярные превращения в расплавах полиалкилентерефталатов и реакционная компатибилизация полиэфирных материалов / С. С. Песецкий, В. В. Шевченко, В. В. Дубровский // Материалы. Технологии. Инструмент. – 2013. – Т. 18, № 3. – C. 51–80.Effects of melt-processing conditions on the quality of poly(ethylene terephthalate) montmorillonite clay nanocomposites / C. H. Davis [et al.] // J. of Polymer Science Part B: Polymer Physics. – 2002. – Vol. 40. – P. 2661–2666.Effects of melt-processing conditions on the quality of poly(ethylene terephthalate) montmorillonite clay nanocomposites / C. H. Davis [et al.] // J. of Polymer Science Part B: Polymer Physics. – 2002. – Vol. 40. – P. 2661–2666.Sanchez-Solis, А. Production of nanocomposites of PET-montmorillonite clay by an extrusion process / А. Sanchez-Solis, A. Garcia-Rejon, O. Manero // Macromolecular Symposia. – 2003. – Vol. 192, N 1. – P. 281–292.Sanchez-Solis, А. Production of nanocomposites of PET-montmorillonite clay by an extrusion process / А. Sanchez-Solis, A. Garcia-Rejon, O. Manero // Macromolecular Symposia. – 2003. – Vol. 192, N 1. – P. 281–292.Fornes, T. D. Crystallization behavior of nylon 6 nanocomposites / T. D. Fornes, D. R. Paul // Polymer. – 2003. – Vol. 44. – P. 3945–3961.Fornes, T. D. Crystallization behavior of nylon 6 nanocomposites / T. D. Fornes, D. R. Paul // Polymer. – 2003. – Vol. 44. – P. 3945–3961.Agabekov, V. V. Effect of Nanodisperse Carbon Fillers and Isocyanate Chain Extender on Structure and Properties of Poly(ethylene terephthalate) / V. V. Agabekov, V. V. Golubovich, S. S. Pesetskii // J. of Nanomaterials. – 2012. – ID 870307, 7 p. – DOI:10.1155/2012/870307.Agabekov, V. V. Effect of Nanodisperse Carbon Fillers and Isocyanate Chain Extender on Structure and Properties of Poly(ethylene terephthalate) / V. V. Agabekov, V. V. Golubovich, S. S. Pesetskii // J. of Nanomaterials. – 2012. – ID 870307, 7 p. – DOI:10.1155/2012/870307.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.