ВЛИЯНИЕ СТАБИЛИЗАТОРОВ НА КАЧЕСТВО ПОЛИПРОПИЛЕНА

THE INFLUENCE OF STABILIZERS ON THE QUALITY OF THE POLYPROPYLENE

Anastasiya Demidova

undergraduate, S. Toraighyrov Pavlodar State University,

Kazakhstan, Pavlodar

Sofia Massakbayeva

c.c.s., docent, S. Toraighyrov Pavlodar State University,

Kazakhstan, Pavlodar

АННОТАЦИЯ

В статье приведены промежуточные результаты изучения влияния стабилизирующих добавок на свойства полипропилена. Исследован полипропилен среднего давления с добавлением на стадии стабилизации органических пероксидов. Наблюдается стабилизация показателя текучести расплава при наполнении полимера по сравнению с полипропиленом без добавки.

ABSTRACT

This article summarizes interim results of studying the effect of stabilizing additives on the properties of polypropylene. Investigated polypropylene medium pressure with the addition of on the stage of stabilization of organic peroxides. There is stabilization of the melt flow rate during the filling of the polymer compared to the polypropylene without additives.

Ключевые слова: полимер, полипропилен, добавки, стабилизаторы.

Keywords: polymer, polypropylene, additives, stabilizers.

Применение полимеров в современном мире имеет широкий охват отраслей от бытовых изделий до производства деталей спутников и ракет. Большая область применения полимеров предъявляет и соответствующие требования к их свойствам. Полимер, получаемый непосредственно на производстве не обладает сразу всеми характеристиками, которые необходимы потребителю, он имеет только определенный набор параметров, которые практически всегда требуют дополнительной корректировки или усиления, что достигается за счет использования различных модифицирующих добавок, придающих изделию требуемые свойства [5].

В течение жизненного цикла полимерный материал, далее ПМ, проходят несколько различных стадий (рисунок 1), на каждой из которых они могут подвергаться негативному воздействию различных факторов (тепло, кислород, высокие напряжения сдвига, влага, УФ-излучение и др.) [2].

Рисунок 1. Стадии жизненного цикла полимера

Факторы, влияющие на полимерные материалы при обработке на стадиях жизненного цикла, следующие: тепло и кислород, напряжения сдвига, влага, примеси (кислоты, металлы и пр.). На стадии эксплуатация продукции при определенных условиях в течение заданного срока к перечисленным факторам добавляется влияние УФ-излучения.

С целью снижения воздействия основных факторов, улучшения качественных характеристик, а также стабилизации свойств изделий, получаемых из них в полимеры на стадии переработки, вводятся специальные добавки – стабилизаторы – низкомолекулярных соединения в малых количествах (до 5 %). Общее назначение добавок состоит в рассеянии на своих молекулах энергии, которая могла бы привести к разрушению полимера. С целью изучения влияния стабилизаторов на качество полимеров были произведены испытания для изучения влияния стабилизатора на качественные показатели порошкового и гранулированного полипропилена. В качестве стабилизатора использовали соединения органических пероксидов [1; 3; 4].

Порошковый полипропилен имеет нестабильные свойства. Во время хранения и при переработке изменяется в основном показатель текучести. Значение качественных характеристик ПП, без использования стабилизаторов, приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Показатели качества порошкового полипропилена

Проанализировав значения показателей можно сделать следующие выводы:

1. показатель насыпной плотности порошкового полипропилена стабилен в интервале значений 430–450 кг/м³;
2. так же стабилен показатель содержания изотактической фракции в пределах 98–99 %, что обусловлено применяемой технологией на основе катализатора второго поколения – комплекс Циглера-Натта треххлористого титана и диэтилалюминийхлорида;
3. показатели содержания летучих веществ и содержания золы в анализируемых пробах соответствуют предъявляемыми ГОСТом требованиям, за исключением первой пусковой реакции.
4. основополагающий показатель – показатель текучести расплава, далее ПТР, имеет тенденцию к увеличению значения, что обусловлено технологическим режимом запуска установки полимеризации.

Для повышения качества и стабилизации значения ПТР на стадии гранулирования был введен стабилизатор пероксид. В таблице 2 представленные качественные показатели ПП после введения стабилизатора.

Таблица 2.

Показатели качества гранулированного полипропилена

Сравнивая показатель текучести расплава, представленный в таблицах 1 и 2, можно сделать вывод о стабилизации значения показателя, после введения в него модифицирующей добавки. Полученные данные показателя ПТР можно представить в виде диаграммы на рисунке 2.

Рисунок 2. Показатель текучести расплава

Для подтверждения стабильности показателя текучести расплава, через некоторое время, были повторно проведены анализы, значение ПТР не изменилось.

В ходе экспериментальной работы было изучено влияние стабилизатора на основные качественные характеристики ПП: насыпная плотность; ПТР; содержание летучих веществ; содержание золы; показатель изотактической фракции; показатель атактической фракции. По результатам исследования можно сделать вывод, что использование пероксида позволяет улучшить качественные показатели полипропилена.

Список литературы:

1. Афаунов В.В., Козлов Г.В., Машуков Н.И., Заиков Т.Е. Фрактальный анализ процессов ингибированной термоокислительной деструкции полиэтилена // Журнал прикладной химии. – 2000. Т. 73, № 1.
2. Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б., Павлова И.В., Морат Д. Прогрессивные технологии стабилизации полимерной продукции // Полимерные материалы. – 2008. – № 7.
3. Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения: учеб. для вузов. – М: Изд-во Юрайт, 2013. – 602 с.
4. Михайлин Ю.А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы. СПб: Изд-во Профессия, 2006. – 628 с.
5. Узденский В.Б., Кравченко Н.И. Многообразный мир добавок // Портал о пластиках и полимеров ПластЭксперт. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа. – URL: http://www.e-plastic.ru (Дата обращения 17.10.2016).