EoW July 2010

EuroWire –

июль

2010

г.

Техническая статья

экструзии. Образцы подвергались

растяжению

на

испытательном

устройстве производства компании

«Твинг-Альберт»

(Thwing-Albert)

соответствии со стандартом АСТМ D-638.

Были получены значения прочности

на растяжение при условном пределе

текучести и относительного удлинения

при разрыве.

3 Результаты

Для понимания механизма воздействия

ПБДЖ на наполненные ТГА системы

необходимо полное понимание их

влияния на сополимер ЭВА. На рис.

1 и 2 проиллюстрировано влияние

репрезентативного образца ПБДЖ на

исходный сополимер ЭВА.

На рис. 1 и 2 показано, что жидкие

полибутадиены пагубно влияют на

прочность на растяжение при условном

пределе текучести и на относительное

удлинение при разрыве. ПБДЖ были

несовместимы с сополимером ЭВА и

оказали на него пластифицирующее

действие. Нефункционализированные

ПБДЖ-1 и ПБДЖ-2 в равной степени

сказались на свойствах сополимера

ЭВА, что позволило предположить,

что

средневесовая

молекулярная

масса (Mw) и содержание винила

не

являлись

определяющими

переменными. Напротив, аналогичные

составы, содержащие ангидридные

функциональные группы, обеспечили

и более высокую прочность при

растяжении, и, в случае с ПБДЖ-3,

улучшенное относительное удлинение.

Представляется

очевидным,

что

ангидридная

функциональность

обеспечила бóльшую совместимость

ПБДЖ с фазовым состоянием ЭВА, и что

меньшее значение Mw для ПБДЖ-3 по

сравнению с ПБДЖ-4 способствовало

образованию более слабой капельной

дисперсии.

За счет введения ТГА в композицию

получены

результаты,

которые

представлены на рис. 3 и 4.

На рис. 3 видно, что все ПБДЖ снижают

прочностьнаполненногоТГАсополимера

ЭВАнарастяжениеприусловномпределе

текучести. Функционализированные

ПБДЖ-3 и ПБДЖ-4 продемонстрировали

лучшие параметры по сравнению с их

нефункционализированнымианалогами,

чтоотчастипредполагает существование

улучшенной адгезии на границе раздела

фаз. Как показано на рис. 4, все ПБДЖ, за

исключением ПБДЖ-3, способствовали

увеличению относительного удлинения

при разрыве. В случае ПБДЖ-3

дальнейшееуменьшениеотносительного

удлинения, возможно, обусловлено

двумя причинами.

сохранившийся остаток обеспечил

улучшение совместимости/образовал

переплетение молекулярных цепей с

ЭВА.

Наряжу с определением молекулярной

массы и содержания винила, была

проведена оценка альтернативных

функционализированных ПБДЖ. На рис.

5 и 6 проиллюстрированы результаты

анализа этих добавок, а также SR-732.

На рис. 5 и 6 видно, что снижение

концентрации ангидрида, действующего

на ПБДЖ (ПБДЖ-5), увеличивает

как прочность при растяжении, так

и относительное удлинение. Как

упоминалось ранее, крайне важно

обеспечить не только сопряжение между

добавкой и поверхностью наполнителя,

но и достаточную степень переплетения

молекулярных цепей в добавке и ЭВА.

Уменьшение содержания МАН в добавке

снизило вероятность образования

кратных связей с поверхностью ТГА,

увеличив таким образом среднюю

длину цепи, оставшуюся для создания

переплетения молекулярных цепей

в структуре ЭВА. ПБДЖ-6 и ПБДЖ-

7 демонстрируют, что малеиновый

Рис. 1.

▲

Сравнительные результаты испытаний

на

растяжение

функционализированных

нефункционализированных

ПБДЖ

сопоставлении с исходным сополимером ЭВА.

Все композиции оказали пластифицирующее

действие

на

сополимер

ЭВА,

однако

ПБДЖ,

модифицированный

МАН,

оказал

пластифицирующее действие в наименьшей

степени

Рис. 2.

▲

Результаты базисного исследования

относительного удлинения, свидетельствующие

о том, что влияние функционализированного

ангидридом ПБДЖ на сополимер ЭВА было

наименьшим.

Прочность при растяжении (МПа)

Рис. 3.

▲

Результаты испытаний на растяжение для

содержащих ТГА смесей, свидетельствующие

о том, что ПБДЖ, функционализированный

ангидридом,

снижает

прочность

при

растяжении в наименьшей степени

Рис. 4.

▲

Результаты базисного исследования

относительного

удлинения

ЭВА-ТГА

системе, свидетельствующие о возможности

восстановления

показателя

относительного

удлинения с использованием ПБДЖ

Относительное удлинение (%)

Во-первых,

возможно,

что

высокофункциональные короткие цепи

(Mn 2500) имели множественные участки

взаимодействия с поверхностью ТГА и

капсулировали минерал. Как следствие,

свободных сегментов цепей, которые

могли бы переплетаться с ЭВА, выступая

в качестве улучшителя совместимости,

не осталось.

Во-вторых, ПБДЖ-3 был на 70 %

насыщен винилом, молекулы которого

в процессе компаундирования могли

оказаться

сшитыми

поперечными

связями. Анализ модуля упругости

показал, что ПБДЖ-3 вызвал его

существенное увеличение по сравнению

с исходным материалом до уровня,

характерного для сшитых материалов.

Нефункционализированные

ПБДЖ

способствовали улучшению смачивания

минерального наполнителя, облегчая

тем самым его диспергирование. ПБДЖ-

4 увеличил относительное удлинение в

наполненной системе на 450 %. В ПБДЖ-

4 могло быть меньшее число участков

взаимодействия между поверхностными

гидроксильными

функциональными

группами

ТГА

ангидридными

функциональными группами, при этом

ЭВА

Без добавок

ПБДЖ-1 ПБДЖ-2 ПБДЖ-3 ПБДЖ-4

ПБДЖ-1

ПБДЖ-2

ПБДЖ-3

ПБДЖ-4