МЕЖФАЗНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛОАРМИРОВАННЫХ СМЕСЕЙ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА С ПОЛИЭФИРНЫМ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТОМ

Изучено влияние добавки 0,9 мас. % диизоцианатного удлинителя цепи (УЦ) на реологические и механические свойства смесей ПЭТ/ПТЭП, армированных 30 мас. % короткого стекловолокна (СВ). Концентрацию ПТЭП в смесях варьировали от 7 до 50 мас. %, что предопределяло изменение их фазовой структуры. Композиты получали методом реакционной экструзии при использовании двухшнекового реактора-смесителя с односторонним вращением шнеков. О межфазной адгезии в системе полиэфирное связующее–поверхность СВ судили на основании микромеханических испытаний при растяжении смесевых полиэфирных матриц и стеклоармированных композитов на их основе, а также по данным релаксационной спектрометрии. Установлено, что УЦ оказывает сильное влияние на механические характеристики композитов с разной фазовой структурой, приводя к росту механической прочности при растяжении и изгибе до 1,5 раз, а также повышению ударной вязкости по Шарпи материалов до 1,6 раз. При-чинами, вызывающими данные эффекты, являются повышение средней длины CВ в композитах, содержащих УЦ, а также интенсификация межфазного адгезионного взаимодействия полиэфирного связующего с поверхностью волокон.

1. Pesetskii, S. S. Reactive compatibilization in technology of poly(alkylene terephthalate)–based composites: polyester blends, short fiber-filled materials, and nanocomposites / S. S. Pesetskii, V. V. Shevchenko, V. V. Dubrovsky // Multifunctionality of polymer Composites / ed. K. Friedrich, U. Breuer. – Elsievier, Oxford, 2015. – Ch. 9. – P. 302–337. doi.org/10.1016/b978-0-323-26434-1.00009-x

2. Injection moulding of long glass fiber reinforced poly(ethylene terephthalate): Influence of carbon black and nucleating agents on impact properties / L. Cilleruelo [et al.] // Express Polymer Lett. – 2012. – Vol. 6, N 9. – P. 706–718. https://doi. org/10.3144/expresspolymlett.2012.76

3. Choi, N.-S. Fracture behavior of discontinuous fiber-reinforced injection molded polyester composites / N.-S. Choi, K. Takahashi // Handbook of thermoplastic polymers: Homopolymers, Copolymers, Blends, and Composites / ed. S. Fakirov. – Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH, 2002. – Ch. 25. – P. 1204–1220. doi.org/10.1002/3527601961.ch25e

4. Песецкий, С. С. Холодная кристаллизация полиэтилентерефталата в смесях с полибутилентерефталатом, армированных стекловолокном / С. С. Песецкий, В. В. Дубровский, В. Н. Коваль // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2011. – Т. 55, № 4. – C. 106–112.

5. An investigation on the rheology, morphology, thermal and mechanical properties of recycled poly(ethylene terephthalate) reinforced with modified short glass fibers / I. Rezaeian [et al.] // Polymer Composites. – 2009. – Vol. 30, N 7. – P. 993–999. doi. org/10.1002/pc.20647

6. О влиянии коротких стекловолокон на молекулярно-структурные параметры, механические и реологические свойства полиэтилентерефталата / В. В. Дубровский [и др.] // Материалы. Технологии. Инструменты. – 2013. – T. 18, № 4. – C. 50–57.

7. Inata, H. Chain extenders for polyesters. I. Addition type chain extenders reactive with carboxyl end groups of polyesters / H. Inata, S. Matsumura // J. Appl. Polym. Sci. – 1985. – Vol. 30, N 8. – P. 3325–3337. doi.org/10.1002/app.1985.070300815

8. Thomason, J. L. Micromechanical parameters from macromechanical measurements on glass-reinforced polybuthyleneterephthalate / J. L. Thomason // Composites. Part A. – 2002. – Vol. 33, N 3. – P. 331–339. doi.org/10.1016/s1359-835x(01)00129-4

9. Bowyer, W. H. On the re-inforcement of thermoplastic by imperfectly aligned discontinuous fibers / W. H. Bowyer, M. G. Bader // J. Mater. Sci. – 1972. – Vol. 7, N 11. – P. 1315–1321. doi.org/10.1007/bf00550698

10. Bader, M. G. An improved method of production for high strength fibre-reinforced thermoplastics / M. G. Bader, W. H. Bowyer // Composites. – 1973. – Vol. 4, N 4. – P. 150–156. doi.org/10.1016/0010-4361(73)90105-5

11. Giraldi de Moura, A. L. F. The influence of extrusion variables on the interfacial adhesion and mechanical properties of recycled PET composites / A. L. F. Giraldi de Moura, R. Cardoso de Jesus, L. H. Innocentini Mei // J. Mater. Process. Technol. – 2005. – Vol. 162–163. – P. 90–95. doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.02.046

12. Kubat, J. Characterization of interfacial interactions in high density polyethylene filled with glass spheres using dynamic-mechanical analysis / J. Kubat, M. Rigdahl, M. Welander // J. Appl. Polym. Sci. – 1990. – Vol. 39, N 7. – P. 1527–1539. doi. org/10.1002/app.1990.070390711

13. Effect of filler geometry and visocoelastic damping of graphite/aramid and carbon short fiber-filled SBR composites: a new insight / S. Praveen [et al.] // J. Appl. Polym. Sci. – 2009. – Vol. 111, N 1. – P. 264–272. doi.org/10.1002/app.29064