Роль компатибилизирующего агента в формировании структуры, огнезащитных и механических свойств полиэтилена высокой плотности

Настоящая работа посвящена исследованию влияния компатибилизирующего агента на основе функционализированного полиэтилена марки ПФ-1, разработанного и выпускаемого в ИММС НАН Беларуси, на формирование структуры, огнезащитные свойства и механические характеристики полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), содержащего азотфосфорсодержащий антипирен (АФА). С помощью ИК-спектроскопии установлено образование межфазных взаимодействий между ПФ-1 и АФА, что обусловливает повышение совместимости компонентов в матрице ПЭВП. Анализ микрофотографий, полученных методом сканирующей электронной микроскопии (CЭМ), показал, что введение ПФ-1 в композит ПЭВП/АФА приводит к существенной модификации морфологии, характеризующейся уменьшением среднего размера частиц диспергированного АФА и улучшением адгезии между частицами АФА и полимерной матрицей. Дифференциальная сканирующая калориметрия выявила снижение энтальпий плавления и кристаллизации композита ПЭВП/ПФ-1/АФА, что свидетельствует об усилении межфазного взаимодействия компонентов. Показано, что антипирированная ПЭВП композиция, содержащая АФА совместно с ПФ-1, обладает пониженной скоростью горения, что связано с более равномерным распределением антипирена в полимерной матрице. Результаты механических испытаний указывают на увеличение модуля упругости при растяжении и предела текучести для композита ПЭВП/АФА при добавлении компатибилизатора ПФ-1.

1. Асеева, P. M. Горение полимерных материалов / P. M. Асеева, Г. Е. Зайков. – М., 1981. – 280 с.

2. Сравнительный анализ свойств полимеризационно наполненных полиэтиленовых композиций пониженной горючести / И. Н. Мешкова, А. И. Петросян, В. М. Лалаян, И. Л. Дубникова // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2008. – Т. 50, № 5. – С. 918–924.

3. Кодолов, В. И. Замедлители горения полимерных материалов / В. И. Кодолов. – М., 1980. – 242 с.

4. Boryniec, S. Polymer Combustion Processes. 3. Flame Retardants for Polymeric / S. Boryniec, W. Przygocki // Progress in Rubber Plastics and Recycling Technology. – 2001. – Vol. 17. – P. 127–148.

5. Antonov, A. V. Combustion of char-forming polymeric systems / A. V. Antonov, I. S. Reshetnikov, N. A. Khalturinskij // Russian Chemical Reviews. – 1999. – Vol. 68, N 7. – P. 605–614. https://doi.org/10.1070/rc1999v068n07abeh000408

6. Михайлин, Ю. А. Тепло-, термо- и огнестойкость полимерных материалов / Ю. А. Михайлин. – СПб., 2011. – 416 с.

7. Studies on compatibilization of intumescent flame-retardant/PP composites based on etched PP / Z.-L. Ma, X.-Y. Pang, J. Zhang, H.-T. Ding // Journal of Applied Polymer Science. – 2002. – Vol. 84, N 3. – P. 522–527. https://doi.org/10.1002/app.10261

8. Microencapsulated fire retardants for polyolefins / I. S. Reshetnikov, N. S. Zubkova, A. V. Antonov [et al.] // Materials Chemistry and Physics. – 1998. – Vol. 52, N 1. – P. 78–82. https://doi.org/10.1016/s0254-0584(98)80010-2

9. Microencapsulated ammonium polyphosphate with boron-modified phenolic resin / W. Gao, Sh. Wang, F. Meng [et al.] // Journal of Applied Polymer Science. – 2016. – Vol. 133, N 30. – Art. 43720. https://doi.org/10.1002/app.43720

10. Chung, T. C. M. Functionalization of Polyolefins / T. C. M. Chung. – San Diego, 2002. – 274 р. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-174651-3.X5000-9

11. Jurkowski, B. Functionalization of olefin polymer and copolymer blends in the melt / B. Jurkowski, S. S. Pesetskii, Y. M. Krivoguz // Polyolefin Blends / eds.: D. Nwabunma, T. Kyu. – New York, 2008. – Ch. 10. – P. 273–308. https://doi.org/10.1002/9780470199008.ch10

12. Песецкий, С. С. Функционализация полиолефинов: тенденции и перспективы исследований / С. С. Песецкий, Ю. М. Кривогуз // Полимерные материалы и технологии. – 2018. – Т. 4, № 2. – С. 5.

13. In situ synthesized and dispersed melamine polyphosphate flame retardant epoxy resin composites / T. Zhou, W. Chen, W. Duan [et al.] // Journal of Applied Polymer Science. – 2019. – Vol. 136, N 11. – Art. 47194. https://doi.org/10.1002/app.47194

14. Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия / А. Смит. – М., 1982. – 328 с.