WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Однако при содержании ШН, превышающем 22 об. %, структура поверхности композиций оказалась зависящей от порядка введения компонентов в систему. Так, для композиции ПП80-ПЭ20-ШН при введении ШН предварительно в ПП (способ 1) формируется сферолитоподобная структура ПП, образованная радиально ориентированными ламелями, а в случае введения ШН в смесь ПП и ПЭ (способ 2) полипропилен преимущественно кристаллизуется в виде фибриллоподобных образований (толщиной ~ 200-300 нм), также образованных ориентированными ламелями ПП (рис. 5.4 а, б). ПЭ во всех случаях образует структуры, состоящие из хаотично расположенных ламелей.

Рис. 5.4. АСМ-изображения участков поверхности 6х6 мкм2 композиции ПП80-ПЭ20-ШН (содержание ШН 22 об.%), полученные в режиме топографии.

Последовательность введения компонентов: ПП-ШН-ПЭ (а) и ПП-ПЭ-ШН (б).

В случае композиции ПП50-ПЭ50-ШН при содержании ШН выше 20 об. % АСМ-изображения поверхности аналогичны изображениям, полученным для системы ПП80-ПЭ20-ШН с высоким содержанием ШН (рис. 5.5 а, б).

Рис. 5.5. АСМ-изображения участков поверхности 3х3 мкм2 композиции ПП50-ПЭ50-ШН (содержание ШН 30 об. %), полученные в режиме топографии.

Последовательность введения компонентов: ПП-ШН-ПЭ (а) и ПП-ПЭ-ШН (б).

Подобная структура поверхности композиций ПП-ПЭ-ШН сохраняется и при более высоких содержаниях ШН.

5.2. Влияние СКЭПТа на структуру поверхности композиций на основе смесей ПП-ПЭ.

Как следует из приведенных АСМ-данных, ПП в ненаполненных и шунгитосодержащих смесях ПП-ПЭ-СКЭПТ кристаллизуется в виде ориентированных тонких (~10-15 нм) ламелей, образующих «снопообразные» в случае смесей ПП80-ПЭ20 (рис. 5.6 а и 5.7 а) или сетчатые в случае смесей ПП50-ПЭ50 (рис. 5.6 б и 5.7 б) структуры.

Структура ПЭ представлена ламелями толщиной ~ 30 нм. Каучук локализуется в фазе ПЭ, причем фаза ПЭ-СКЭПТ образует, в зависимости от содержания полиэтилена в смеси, протяженные или сферические включения, как это следует из рис. 5.6. При этом порядок введения СКЭПТа в системы не оказывает влияния на структуру поверхности композиций.

Введение ШН в смеси ПП-ПЭ-СКЭПТ заметно не изменяет структуру поверхности композиций вне зависимости от содержания ШН (рис. 5.7).

Рис. 5.6. АСМ-изображения участка поверхности 3х3 мкм2 композиции ПП80-ПЭ20-СКЭПТ и участка поверхности 1.5х1.5 мкм2 композиции ПП50-ПЭ50-СКЭПТ, полученные в режиме топографии (а) и фазового контраста (б).

Рис. 5.7. АСМ-изображения участка поверхности 3х3 мкм2 композиции ПП80-ПЭ20-ШН-СКЭПТ (а) и участка поверхности 3х3 мкм2 композиции ПП50-ПЭ50-ШН-СКЭПТ (б), полученные в режиме топографии (с градиентной фильтрацией).

Таким образом, АСМ-данные свидетельствуют о высокой гетерогенности смесей ПП-ПЭ и ПП-ПЭ-СКЭПТ. Впервые показано, что в тройных смесях полиолефинов с этилен-пропиленовым каучуком, СКЭПТ образует с ПЭ общую фазу, причем эти особенности сохраняются и при введении шунгитового наполнителя.

Основные выводы.

1. Получены электропроводящие шунгитонаполненные трех- и четырехкомпонентные композиции на основе смесей ПП-ПЭ и ПП-ПЭ-СКЭПТ с воспроизводимыми значениями электропроводности на постоянном и переменном токе в диапазонах dc ~ 10-6 - 10-3 (Ом·см)-1, ac ~ 10-3 - 10-(Ом·см)-1, что достигается при разных контролируемых соотношениях полимерных компонентов и шунгитового наполнителя. При этом заданные значения электропроводности достигались при объемной доле Ф меньшей, чем в шунгитонаполненном ПП.

2. Показано, что порог протекания Ф* в ПП-ПЭ-ШН на постоянном токе с формированием проходящих через весь образец цепочечных структур из частиц ШН, а также величины удельных электропроводностей dc и ac таких систем зависят от порядка введения компонентов. Для композиций ПП80-ПЭ20-ШН наибольшие значения dc и ac наблюдались при введении ШН в расплав смеси ПП-ПЭ.

3. Увеличение электропроводности на постоянном и переменном токе, наблюдаемое при введении ШН в смесь ПП и ПЭ, связывается с локализацией частиц ШН преимущественно в фазе ПП и в области межфазных границ ПП-ПЭ. При этом полагается, что электрические контакты между частицами ШН микронных размеров реализуются за счет туннельного переноса носителей заряда между частицами ШН субмикронных размеров в полимерных прослойках между частицами ШН микронных размеров.

4. Показано, что введение эластомерного компонента (СКЭПТа) в композицию ПП-ПЭ-ШН (при общей объемной доле каучука 20 %) улучшает пластические свойства наполненных систем при сохранении значений электропроводности композиций на постоянном и переменном токе.

5. Как следует из АСМ-данных, структура поверхности композиций ПП-ПЭ-ШН при больших ( > 20 об. %) содержаниях наполнителя зависит от порядка введения компонентов. Показано, что этилен-пропиленовый каучук, введенный в смесь ПП и ПЭ, образует общую фазу с полиэтиленом.

Публикации по теме диссертации 1. Влияние шунгитового наполнителя на структуру и свойства полипропилена. Тимофеева В.А., Соловьева А.Б., Ерина Н.А., Рожков С.С., Кедрина Н.Ф., Зархина Т.С., Нещадина Л.В., Рожкова Н.Н. // Геология и полезные ископаемые Карелии. Выпуск 9. Петрозаводск, 2006, с.145-155.

2. Analysis of structural changes of polymer composition surfaces by applying atomic force microscopy. V.A. Timofeeva, V.E. Belyaev, A.B. Solovieva, S.S. Rozhkov, T.S. Zarkhina, N.F. Kedrina. // Abstracts. Polymerwerkstoffe 2006. Halle/Saale. P. 200.

3. Полимерные и эластомерные композиции с шунгитовым наполнителем. Соловьева А.Б., Дубникова И.Л., Чмутин И.А., Горбаткина Ю.А., Тимофеева В.А., Кедрина Н.Ф., Рывкина Н.Г., Рожков С.С. // Все материалы, 2006, № 5, с. 37-43.

4. Влияние шунгитового наполнителя на структуру и электрофизические свойства композиций на основе полипропилена. Тимофеева В.А., Соловьева А.Б., Кедрина Н.Ф., Чмутин И.А., Рожков С.С. // XIII Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем», Сб.статей, ч.2, Яльчик, 2006, с.292-296.

5. Влияние шунгитового наполнителя на структуру композиций на основе смесей полипропилен-полиэтилен. Мисуркин П.И., Рожков С.С., Тимофеева В.А., Соловьева А.Б. // XIV Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем», сб.тезисов, Яльчик, 2007, с.149.

6. Электрофизические свойства шунгитосодержащих композиций на основе смесей полипропилен-полиэтилен. Тимофеева В.А., Рожков С.С., Соловьева А.Б., Кедрина Н.Ф., Чмутин И.А., Рывкина Н.Г. // XIV Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем», сб.тезисов, Яльчик, 2007, с.233.

7. Электрические свойства шунгитосодержащих композиций на основе полипропилена и полиэтилена высокой плотности. Рожков С.С., Кедрина Н.Ф., Тимофеева В.А., Чмутин И.А., Рывкина Н.Г., Соловьева А.Б. // Журнал физической химии, 2007, т.81, № 11, с.2077-2084.

8. Электрические свойства шунгитосодержащих композиций на основе смесей полипропилена и полиэтилена высокой плотности. Рожков С.С., Кедрина Н.Ф., Тимофеева В.А., Чмутин И.А., Рывкина Н.Г., Зархина Т.С., Соловьева А.Б. // Полимеры 2007, сб.тезисов, ИХФ РАН, Москва, 2007, с.95.

Формат 6084 1/16 Бумага офсетная. Гарнитура «Times».

Уч.-изд. л. 1,3. Усл. печ. л. 1,5. Подписано в печать 08.05.Тираж 100 экз. Изд. № 97. Заказ № Карельский научный центр РАН Редакционно-издательский отдел 185003, Петрозаводск, пр. А. Невского,

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»