EoW July 2010

66 / 88

EuroWire – июль2010 г. 64
Техническая статья
Jeremy R Austin
Sartomer Company, Exton PA
Адрес электронной почты:
Herbert S.-I Chao
Sartomer Company, Exton PA
Адрес электронной почты:
ангидрид может быть замещен
альтернативными функциональными
группами, представленными эпоксидами
иаминами.Попрочностиприрастяжении
и относительному удлинению обе
функциональные группы при равных
концентрациях ангидрида проявили
аналогичные свойства.
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
ангидрид может быть замещен
альтернативными функциональными
группами, представленными эпоксидами
иаминами.Попрочностиприрастяжении
и относительному удлинению обе
функциональные группы при равных
концентрациях ангидрида проявили
аналогичные свойства.
На рис. 5 и 6 также показано влияние
ионногомономераSR-732насистемуТГА/
ЭВА.ВотличиеотдобавокнаосновеПБДЖ,
SR-732 повысил прочность системы при
растяжении, а также увеличил, согласно
статистике, относительное удлинение,
хотя и незначительно. Считается,
что введение ТГА способствовало
образованию в расплаве в процессе
компаундированиябольшихнапряжений
сдвига, действующих на акриловую
функциональную группу. Предыдущие
работы указывают на то, эти мономеры
имеют тенденцию к агрегации внутри
полимерных соединений, в результате
чего образуется ионная мостиковая
связь, или поперечная сшивка, между
соседними цепями. При температуре
окружающей среды агрегат должен
способствовать повышению физико-
механическихсвойствсистемы.Вотличие
от ПБДЖ, SR-732 изменил свойства
сополимера ЭВА по всему объему
образца, а не только на межфазной
границе раздела.
4 Выводы
Существенное улучшение показателя
относительного удлинения в
соединенияхТГА/ЭВАсвысокойстепенью
наполнения достигнуто посредством
введения низкомолекулярных
ф у н к ц и о н а л и з и р о в а н н ы х
полибутадиенов. Функциональность
добавки способствовала улучшению
совместимости на границе раздела
между органической и неорганической
фазами за счет взаимодействия
с поверхностью ТГА и создания
переплетения молекулярных цепей
с ЭВА. Молекулярная масса, или
длина цепи, стала важным фактором в
улучшении параметров относительного
удлинения. По сравнению с малеиновым
ангидридом, альтернативные
функциональные группы, такие как
эпоксидные и аминовые, оказались в
равной степени действенными для
увеличения относительного удлинения.
Задачей исследования также ставилось
увеличение прочности композиции при
растяжении. Включение диакрилового
ионного мономера обеспечило
увеличение прочности при растяжении
до уровня, который нельзя было
получить в случае использования
жидких полибутадиенов. Образование
ионной сетки в структуре сополимера
ЭВА, возможно, служит тем механизмом,
посредством которого была увеличена
прочность при растяжении.
Дальнейшие экспериментальные
исследования позволят более детально
изучить влияние молекулярной массы
на ПБДЖ с низкой функциональностью.
Увеличение длины свободной
молекулярной цепи должно
способствовать еще большему эффекту
повышения относительного удлинения.
Кроме того, будет рассмотрена
возможность исследования смешанных
систем добавок с включением ПБДЖ и
SR-732 для увеличения как прочности
при растяжении, так и относительного
удлинения. ■
5 Выражение
признательности
Авторы хотели бы поблагодарить
компании «Дюпон Ю-Эс-Эй» и «Алмэтис»
за предоставленные материалы для
настоящего исследования, сотрудников
«Бой машинз» за изготовленные на
микроинжекционной установке для
литья XS образцы для испытаний на
растяжение, а также Бретта Робба (Brett
Robb) за тщательную подготовку и
определение характеристик материалов
на основе ЭВА-ТГА.
6 Справочная
литература
1 Plentz, RS, Miotto, M, Schneider, EE, Forte, MSM,
Mauler, RS, and Nachtigal, SMB: Journal App.
Polym. Sci., 101, 1799 (2006)
2 Jancar, J, and Kacera, J: Journal App. Polym. Sci.,
30, 714 (1990)
3 Duval, J, Sellitti, C, Myers, C, Hiltner, A, and Baer, E:
Journal App. Polym. Sci., 52, 591 (1994)
4 Sun, Y, Hu, G, Lambla, M: Polym. 37, 4119 (1996)
5 Mai, K, Li, Z, Qiu, Y, and Zeng, H: Journal App.
Polym. Sci., 84, 110 (2002)
6 Wang, J, Tung, JF, Fuad, MYA, and Hornsby, PR:
Journal App. Polym. Sci., 60, 1425 (1996)
Настоящая работа была впервые
представлена на 58-ой Конференции
Международного симпозиума IWCS по
кабельно-проводниковой продукции
и системам связи, состоявшейся в г.
Шарлотте (шт. Северная Каролина) с 8 по
11ноября2009года,иперепечатываетсяс
любезного разрешения организаторов.
Рис. 6. ▼ ▼ Результаты определения относительного
удлинения с использованием альтернативных
функциональных групп, свидетельствующие
о существенном улучшении пластичности по
сравнению с системой на основе ЭВА-ТГА, в
которой добавки не использовались
Рис. 5. ▼ ▼ Результаты определения прочности
при растяжении для альтернативных
функциональных групп, свидетельствующие
о том, что ПБДЖ с 5-процентной
функциональностью (включая ангидридную) в
меньшей степени воздействуют на прочность
при растяжении
Tensile strength (MPa)
Elongation (%)
Прочность при растяжении (МПа)
Относительное удлинение (%)
ПБДЖ-5
ПБДЖ-5
ПБДЖ-6
ПБДЖ-6
ПБДЖ-7
ПБДЖ-7
SR-732
SR-732
Без добавок
Без добавок