Влияние локализации органоглины на особенности структуры и свойства смесей полиамида 6 с функционализированными полиолефинами

Изучено влияние добавок 1,5 мас. % органоглины Cloisite 30В (Cl30В), содержащей в составе поверхностно-активного вещества гидроксиэтильные фрагменты, к смесям полиамида 6 (ПА 6) с функционализированным полиолефином (фПО) – смесью линейного полиэтилена низкой плотности и сополимера этилена с высшим олефином – на структуру, механические и реологические свойства материалов. Концентрацию фПО в смесях варьировали от 15 до 50 мас. %. Получение фПО и компаундирование смесей осуществляли в расплаве при использовании двухшнекового реактора-смесителя. Органоглину в состав смесей вводили двумя способами: одновременно со всеми полимерными компонентами (одностадийный процесс) и при ее предварительной локализации в фазе ПА 6 (двухстадийный процесс). Установлено, что комплекс статических и динамических механических, а также реологических характеристик материалов, кристаллизуемость компонентов в смесях зависят от характера распределения Cl30В в фазах ПА 6 и фПО, а также фазовой структуры смесей. Локализация органоглины преимущественно в полиамидной фазе приводит к повышению в 1,3–3,0 раза ударной вязкости смесей, в которых фПО образует дисперсную фазу, и росту их деформационной способности при растяжении до 1,2 раз независимо от фазовой структуры. Смеси с органоглиной, локализованной в фазе ПА 6, обладают повышенными текучестью расплава и тангенсом угла механических потерь при α-релаксационном переходе ПА 6, а также пониженными значениями динамического модуля сдвига в диапазоне температур от –100 до 150 °С по сравнению с материалами, полученными по одностадийной технологии, что объясняется блокированием органоглиной амидных и других полярных групп в структуре макромолекул ПА 6 при ее локализации в полиамидной фазе и снижением вследствие этого интенсивности межфазных взаимодействий с фПО.

1. Utracki, L. A. History of Commercial Polymer Alloys and Blends (From Perspective of the Patent Literature) / L. A. Utracki // Polym. Eng. Sci. – 1995. – Vol. 35, N 1. – P. 2–17. https://doi.org/10.1002/pen.760350103

2. Jurkowski, B. Functionalized polylefins and aliphatic polyamide blends: interphase interactions, rheology, and high elastic properties of melts / B. Jurkowski, S. S. Pesetskii // Polyolefin Blends / ed. D. Nwabunma, T. kyu. – New Jersey, 2008. – Ch. 18. – P. 527–555. https://doi.org/10.1002/9780470199008.ch18

3. Paul, D. R. High Performance Engineering Thermoplastics via Reactive Compatibilization / D. R. Paul // Modification and Blending of Synthetic and Natural Macromolecules / ed. F. Ciardelli, S. Penczek. – Dordrecht; Boston; London, 2003. – Ch. 14. – P. 293–315. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-2735-2_14

4. Песецкий, С. С. Смеси алифатических полиамидов с функционализированными полиолефи- нами: межфазные взаимодействия, особенности реологического поведения расплавов, структуры и механических свойств / С. С. Песецкий, Ю. М. Кривогуз // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2018. – Т. 62, № 4. – С. 480–487. https://doi.org/10.29235/1561- 8323-2018-62-4-480-487

5. Chow, W. S. Polyamide blend-based nanocomposites: A review / W. S. Chow, Z. A. Mohd Ishak // eXPRESS Polymer Letters. – 2015. – Vol. 9, N 3. – Р. 211–232. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2015.22

6. Pesetskii, S. S. Polymer/Clay Nanocomposites Produced by Dispersing Layered Silicates in Thermoplastic Melts / Pesetskii S. S., Bogdanovich S. P., Aderikha V. N. // Polymer Nanocomposites for Advanced Engineering and Military Applications / ed. N. Ramdani. – USA, 2019. – Сh. 3. – P. 66–94. https://doi.org/10.4018/978-1-5225-7838-3.ch003

7. Taguet, A. Structuration, selective dispersion and compatibilizing effect of (nano)fillers in polymer blends / A. Taguet, P. Cassagnau, J.-M. Lopez-Cuesta // Progress in Polymer Science. – 2014. – Vol. 39, N 8. – P. 1526–1563. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2014.04.002

8. О влиянии избытка ПАВ в органоглине на структуру и свойства нанокомпозитов на основе ПА6, полученных методом реакционной экструзии / Т. М. Содылева [и др.] // Полимерные материалы и технологии. – 2016. – Т. 2, № 1. – С. 36–47.

9. White, J. L. Rheological behavior of molten polymer blends and particle-filled melts / J. L. White // Polymer Compatibility and Incompatibility: Principles and Practices / ed. k. Sols. – New york, 1982.

10. Полимерные смеси / под ред. Д. Пола, С. Ньюмена. – М., 1981. – Т. 2. – 461 с.

11. Fornes, T. D. Crystallization behavior of nylon 6 nanocomposites / T. D. Fornes, D. R. Paul // Polymer. – 2003. – Vol. 44, N 14. – P. 3945–3961. https://doi.org/10.1016/s0032-3861(03)00344-6