Бинарные смеси полиамида 6 с алифатическим поликетоном: анализ совместимости полимерных компонентов

Проведены исследования совместимости и взаимодействий полиамида 6 (ПА6) с алифатическим поликетоном (АПК) при смешении их в расплаве методом экструзии. С помощью релаксационной спектрометрии (РС) показано, что изученные смеси ПА6/АПК имеют одну температуру стеклования (Тg), расположенную на температурной шкале между Тg исходных ПА6 и АПК. Установлено также, что в данных смесях пик b-релаксации ПА6, ответственный за локальное движение мелкомасштабных структурных единиц основной цепи и боковых ответвлений, обобществляется с b-пиком АПК. На этом основании сделаны выводы о совместимости ПА6 и АПК на сегментальном и мелкомасштабном уровне. Показано взаимовлияние полимерных компонентов в смесях ПА6/АПК на динамический модуль сдвига и величину zG₃. Методом дифференциально-сканирующей калориметрии (ДСК) обнаружено замедление процессов кристаллизации ПА6 и АПК в их смесях, что, вероятно, обусловлено формированием обширных межфазных (переходных) слоев, в которых вследствие межмолекулярных взаимодействий затрудняется кристаллизация полимерных компонентов. Анализ ИК-спектров в области 3000–3800 см–1 позволил предположить образование водородных связей между полиамидными –NН-группами и карбонилами –С=О, входящими в состав АПК, что способствует росту совместимости полимерных компонентов исследуемых смесей.

1. Кулезнев, В. Н. Смеси и сплавы полимеров / В. Н. Кулезнев. – СПб., 2013. – 216 с.

2. Песецкий, C. C. Смесевые полиамидные композиции и технологии их получения (обзор) / C. C. Песецкий, А. А. Богославский // Материалы. Технологии. Инструменты. – 1999. – № 2. – С. 27–38.

3. Jurkowski, B. Functionalized polyolefins and aliphatic polyamide blends: interphase interactions, rheology and high elastic properties of melts / B. Jurkowski, S. S. Pesetskii // Polyolefin Blends / eds. D. Nwabunma, T. Kyu. – Noboken, New York, 2008. – Ch. 18. – P. 527–555. https://doi.org/10.1002/9780470199008.ch18

4. Utracki, L. A. Polymer Blends Handbook / L. A. Utracki, Ch. A. Wilkie. – Dordrecht, 2014. – 2378 p. https://doi.org/10.1007/978-94-007-6064-6

5. High impact strength of aliphatic polyketone/polyamide 6 blends induced by a chemical reaction / Hong Gu Kwon [et al.] // Journal of Elastomers and Plastics. – 2023. – Vol. 55, N 4. https://doi.org/10.1177/00952443231158781

6. High impact properties of Polyketone/Polyamide 6 alloys induced by characteristic morphology and water absorption / A. Asano [et al.] // Macromolecules. – 2009. – Vol. 42, N 24. – P. 9506–9514. https://doi.org/10.1021/ma901428z

7. Белов, Г. П. Поликетоны – чередующиеся сополимеры монооксида углерода / Г. П. Белов, Е. В. Новикова // Успехи химии. – 2004. – Т. 73, № 3. – С. 292–319.

8. Влияние химического строения на структуру и свойства чередующихся тройных сополимеров этилена, пропилена и оксида углерода / Д. В. Анохин [и др.] // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. – 2004. – Т. 46, № 8. – С. 1364–1373.

9. Тагер, А. А. Некоторые новые представления в области растворов полимеров (обзор) / А. А. Тагер // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. – 1984. – Т. 25, № 4. – С. 659–674.

10. Тагер, А. А. Термодинамическая совместимость полимеров / А. А. Тагер, В. С. Блинов // Успехи химии. – 1987. – Т. 56, № 6. – С. 1004–1023.

11. Вязкоупругое поведение и релаксационные процессы в смесях поликарбонат–полибутилентерефталат / И. И. Перепечко [и др.] // Высокомолекулярные соединения. – 1993. – Т. 35, № 2. – С. 174–178.

12. Нестеров, A. E. Термодинамика растворов и смесей полимеров / A. E. Нестеров, Ю. С. Липатов. – Киев, 1984. – 300 с.

13. Бартенев, Г. М. Релаксационная спектроскопия полимеров / Г. М. Бартенев, А. Б. Бартенева. – М., 1992. – 383 c.

14. Берштейн, В. А. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров / В. А. Берштейн, В. М. Егоров. – Л., 1990. – 256 с.

15. Инфрaкрасная спектроскопия полимеров / И. Дехант [и др.]. – М., 1976. – 471 с.