EoW March 2009

127 / 160

EuroWire – март2009 г. 125
Техническая статья
MMT характеризуется наличием групп
диоктаэдрических смектитов, состоящих
из слоев силиката длиной около 200
нм и толщиной 1 нм. Расстояние между
поярусно расположенными слоями
составляет приблизительно 1 нм.
Главная особенность MMT заключается
в том, что за счет органических молекул
при надлежащих условиях слои силиката
могут увеличиваться в объеме и даже
деламинироваться. Таким образом, при
обработке нанокомпозитов на основе
полимера и ММТ наномерные слои
силиката могут диспергироваться в
полимерной матрице с образованием
на месте армирующей фазы на
молекулярном уровне, что радикальным
образом отличается от обычных
наполненных композитов. Более того,
было обнаружено, что нанокомпозиты
на основе полимера и ММТ могут быть
получены с использованием обычных
технологий, таких как экструзия и
выдувной метод.
4. Научные
исследования и
разработки
Основным направлением научно-
исследовательской деятельности
компании «Би энд Би компаундз»
стало получение и исследование
характеристик:
наноструктурированного материала •
на основе Na+MMT;
синтезированных минеральных •
гидрозидов (SMH);
кальций-цинковых стабилизаторов •
(Ca-Zn), не содержащих тяжелых
металлов.
Испытания проводились на двух
стандартных смесях из мягкого ПВХ,
используемых при изготовлении
оболочек и изоляции для
электрокабельной продукции. В случае
введения Na+MMT изучение степени
диспергирования подразумевает
использование методов растровой
электронной микроскопии, или РЭМ (см.
рис. 1), и РСА (см. рис. 2).
Как можно видеть на диаграммах РСА и
РЭМ, Na+MMT расслоился. На диаграмме
РСА для Na+MMT представлено пиковое
значение 2θ=7,2, однако на диаграмме
РСА для смеси на основе ПВХ/Na+MMT
интенсивность диспергирования
снижается.
Проведено изучение ряда характеристик
с учетом различных сфер применения
кабельной продукции:
термостойкость по стандарту CEI •
20-34;
ПКИ на соответствие требованиям •
по огнеупорным свойствам согласно
стандарту CEI 20-22/4;
ускоренное старение согласно •
стандарту CEI 20-34;
выделение HCl согласно стандарту •
CEI EN 50267-1;
удельное объемное сопротивление •
согласно стандарту АСТМ D 257;
оптическая плотность дыма согласно •
стандарту АСТМ E 662;
температурный индекс согласно •
стандарту ИСО 4589-3.
Согласно таблице 1, композит на основе
ПВХ/Na+MMT, несмотря на расслоение,
демонстрирует некоторое снижение
указанных свойств.
На рис. 3 представлен график
зависимости потери массы в процентах
от температуры, полученный методом
ТГА (термогравиметрического анализа).
Первое снижение массы связано
с дегидрохлорированием. Второе
снижение в интервале между 425 °C и 600
°C связано с потерями толуола и ксилола,
образовавшихся из полиолефина
сетчатой структуры под действием
температуры. Дальнейшее нагревание
ведет к образованию ароматических
полициклических структур.
Как видно на рисунке, при первом
снижении массы имеет место потеря
летучих веществ в кальций-цинковом
стабилизаторе.
Примечание: толщина рассматриваемого слоя глины
(монтмориллонита) составляет 1 мм, а ширина – 100–500 нм
Пластина с
тетраэдральной
структурой
Пластина с
тетраэдральной
структурой
Пластина с
октаэдральной
структурой
Атом
кислорода
Алюминий
Атом
кремния
ОсьC
MMT ▲ ▲
Показатель Ед. изм.
Тип наполнителя
Ca/Zn Na+MMT SMHs
Прочность на разрыв по истечении 168 ч.
пребывания под действием температуры 100° МПа 15
13
10
5
15
14
Относительное удлинение при разрыве
по истечении 168 ч. пребывания под
действием температуры 100°
% 380
370
140
90
390
400
Термостойкость минуты 60 10 100
ПКИ %O2 29* 25 29
Выделение HCl мг/г 190 198 150
Удельное объемное сопротивление Ом·см при 20 °C 0.06 X 1014 0.01 X 1014 1.2 X 1014
Таблица 1 ▼
▼ *на основе Sb2 O3
Рис. 1. ▲ ▲ РЭМ для ПВХ/Na+MMT
Рис. 2. ▲ ▲ РСА для Na+MMT и ПВХ/Na+MMT