EoW March 2009

Техническая статья

стало получение и исследование характеристик: наноструктурированного материала •

Пластина с тетраэдральной структурой Пластина с октаэдральной структурой Пластина с тетраэдральной структурой

Атом кремния

Атом кислорода

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.

Алюминий

ОсьC

Примечание: толщина рассматриваемого слоя глины (монтмориллонита) составляет 1 мм, а ширина – 100–500 нм

MMT ▲ ▲

Рис. 1. ▲ ▲ РЭМ для ПВХ/Na+MMT

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.

Рис. 2. ▲ ▲ РСА для Na+MMT и ПВХ/Na+MMT

На 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. рис. 3 представлен

4. Научные

исследования и разработки

Основным

направлением

научно-

исследовательской деятельности компании «Би энд Би компаундз»

Таблица 1 ▼ ▼ *на основе Sb 2 O 3

Тип наполнителя

Показатель

Ед. изм.

Ca/Zn

Na+MMT

SMHs

15 13

10 5

15 14

Прочность на разрыв по истечении 168 ч. пребывания под действием температуры 100° Относительное удлинение при разрыве по истечении 168 ч. пребывания под действием температуры 100°

МПа

380 370

140 90

390 400

%

Термостойкость

минуты

60

10 25

100

ПКИ

%O мг/г 2

29* 190

29

Выделение HCl

198

150

0.01 X 10 14

1.2 X 10 14

Удельное объемное сопротивление

Ом·см при 20 °C

0.06 X 10 14

125

EuroWire – март 2009 г.