Эфироцеллюлозные пластики
Растения из углекислого газа и воды ежегодно производят до 400 млрд т сухой биомассы. Четверть биомассы накапливается в стенках растений в виде целлюлозы. Целлюлозные текстильные волокна, применяются тысячелетиями, но в жизнедеятельности человека их значение только возрастает. Однако напрямую в производстве пластиков целлюлоза используется в лучшем случае как наполнитель. Для того чтобы целлюлоза стала термопластичной, её необходимо химически модифицировать. Чаще всего целлюлозу этерифицируют. В результате получают растворимые в обычных растворителях термопластичные полимеры, например, ацетат целлюлозы.
Исследование свойств биокомпозитов на основе ацетата целлюлозы
Фридман О.А 1,2, Сорокина А.В.1,2
1ЗАО «ЭКЛИП» – дочернее общество ОАО «Полимерсинтез», Владимир, Россия, e-mail: eklip.nauka@mail.ru
2Владимирский государственный университет, Владимир, Россия
Термин «биопластики» ассоциируется не только, и даже не столько, с тем, что этот материал получен из биологически возобновляемых источников сырья. Чаще всего биопластики и, в частности ацетатцеллюлозные пластики, воспринимают как материалы с низкими прочностными характеристиками, которые непригодны для производства изделий конструкционного назначения. Это обусловлено тем, что изделия из биопластиков могут эксплуатироваться только в узком интервале температур и механических напряжений.
Подробнее: Исследование свойств биокомпозитов на основе ацетата целлюлозы
Сравнительные свойства пластиков на основе ацетата целлюлозы, ацетопропионата целлюлозы, ацетобутирата целлюлозы и нитрата целлюлозы
|
Наименование показателя |
Ацетат целлюлозы
|
Ацетопропионат целлюлозы |
Ацетобутира целлюлозы |
Нитрат целлюлозы |
|
Твердость по Роквеллу (метод А) |
75-120 |
60-120 |
45-115 |
|
|
Твердость по Бринеллю (2,5мм шарик, груз 10 кг) |
39-87 |
30-83 |
25-82 |
8-11 |
|
Модуль упругости, ГПа |
1,6-4,0 |
1,0-2,6 |
0,8-2,3 |
1,4-2,8 |
|
Предел текучести при растяжении, МПа |
27-60 |
20-52 |
18-50 |
20-50 |
|
Удлинение при пределе текучести, % |
2,2-3,2 |
3,0-4,1 |
3,6-4,7 |
|
|
Предел текучести при сжатии, МПа |
24-59 |
19-52 |
19-47,5 |
|
|
Деформация при сжатии, % |
4,0-5,4 |
4,6-6,3 |
4,54-7,3 |
|
|
Предел прочности при изгибе, МПа |
35-68 |
30-65 |
24-62 |
42-105 |
|
Ударная вязкость по Шарпи (без надреза) кДж/м2 |
25-100 |
50-100 |
70-100 |
70-100 |
|
Ударная вязкость по Шарпи (с надрезом) кДж/м2 |
6-25 |
5-30 |
5-35 |
14-56 |
|
Электрическая прочность, кВ/см |
285-350 |
345-355 |
345-380 |
600 |
|
Объемное электрическое сопротивление, Ом/см |
3-10•1014 |
8-400•1014 |
1-100•1014 |
2-30•1010 |
|
Диэлектрическая постоянная |
4,3-6,0 |
3,6-4,2 |
3,2-4,1 |
6,2-7,3 |
|
Плотность, г/см3 |
1,26-1,46 |
1,19-1,23 |
1,17-1,22 |
1,35-1,7 |
|
Температура размягчения по Вика, °С |
60-97 |
55-104 |
50-105 |
80-90 |
|
Удельная теплоемкость, кДж/кг•К |
1,3-1,7 |
1,3-1,7 |
1,3-1,7 |
1,26-1,68 |
|
Теплопроводность, Вт/м•К |
0,21-0,22 |
0,20-0,22 |
0,20-0,22 |
0,26-0,43 |
|
Коэффициент линейного расширения |
7-12•10-5 |
12-14,5•10-5 |
11,5-14,8•10-5 |
6-16•10-5 |
|
Температура тепловой деформации Fiso Метод а (1,81 Мпа) |
46-85 |
45-99 |
40-95 |
|
|
Температура тепловой деформации Fiso Метод b (0,45 МПа) |
60-101 |
60-116 |
53-108 |
|
|
Текучесть, °С |
132-175 |
135-173 |
131-165 |
|
|
Коэффициент преломления |
1,49-1,51 |
1,47-1,48 |
1,47-1,48 |
1,5 |
|
Средняя скорость горения, см/мин |
3 |
3 |
3 |
6,9 |
|
Водопоглощение, % |
3,8-5,0 |
2,3-2,7 |
2,0-2,5 |
1-3 |
|
Применение |
Экструзионные листы, пленки, высококачественные игрушки и бижутерия, рукоятки инструментов, основа магнитных лент, ленты, чувствительные к давлению, оправы очков |
Блистер-упаковка, ширмы для настольных ламп, защитные очки, крышки для двигателей, рулевые колеса |
Ширмы раздвижные, защитные козырьки, корпуса авторучек, декоративные таблички |
Полые объекты, такие как теннисные шарики, стержни и трубки, листы, отливки для личных аксессуаров и туалетные принадлежности, основа лаков, покрытий, связующих |
Структурно-релаксационный механизм пластификации стеклообразного полимера
О.А. Фридман
Владимирский государственный университет.
E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Исследованы структурно-релаксационные аспекты пластификации на примере ацетатцеллюлозных пластиков. Рассмотрены три типа пластификации: пластификатор совместим с полимером при температурах переработки и эксплуатации; пластификатор совместим с полимером при температуре переработки и не совместим при температуре эксплуатации и выделяется при охлаждении в отдельную фазу; пластификатор также не совместим при температурах эксплуатации, но не выделяется в отдельную фазу во время формования. Свойства пластифицированного материала определяются не только тем, как пластификатор повлиял на формирование структуры материала, но и степенью его влияния на скорость релаксации при температуре испытания.
Пластификация, ацетат целлюлозы, совместимость компонентов, структура, температура стеклования, релаксация, свойства.
Введение
Развитие технологии переработки полимерных материалов направлено на повышение производительности оборудования. При этом время формования изделия становится сравнимым или превышает время релаксации полимерного материала. Иногда это является необходимым условием придания требуемого свойства, например,
Подробнее: Структурно-релаксационный механизм пластификации стеклообразного полимера