Исследование физико-механических свойств полимерных композитов, полученных на основе бинарных наполнителей А. А. Рахманкулов

Таблица 2
Текучесть огнезащитных полимерных материалов на основе полипропилена марки ПП-Y342, модифицированного каолином, вермикулитом и добавками УНТ.

Состав композиции	Размер дополнительных частиц, мкм	ПТР г/10мин (200^оС; 2,16кг)
P-Y342 маркали ПП	-	0,3
Каолин+ПП	5	0,8
	10	1,5
	15	2,3
	20	3,0
УНТ+ПП	5	1,5
	10	2,8
	15	3,4
	20	3,7
Вермикулит+ПП	5	2,0
	10	2,9
	15	3,4
	20	4,0
Каолин+УНТ+ПП	5	0,7
	10	1,3
	15	2,2
	20	3,0

Известно, что для получения полимерных композиционных материалов со совокупными технологическими и эксплуатационными характеристиками широко применяется их модификация тугоплавкими наполнителями.
На основе бинарных наполнителей в различных соотношениях (Каолин+Вермикулит (1:2), Каолин+УНТ (1:0,25), Вермикулит+УНТ (1:0,5) при процентном содержании наполнителя 5-10 мас.%, сыпучесть полимеров под действием температуры составлялал 2,0-2,4 г/мин, а при 15-20 мас.% снижалась до 2,8-3,3 г/мин.
Таким образом, в данной исследовательской работе изучены физико-механические свойства ПКМ на основе полиолефинов, модифицированных каолином, вермикулитом и наполнителями УНТ, и даны соответствующие интерпретации. Ниже в таблице 3 представлен сравнительный анализ физико-механических свойств полимерных материалов, модифицированных на основе огнестойких наполнителей.
Таблица 3
Сравнительный анализ физико-механических свойств полимерных материалов на основе наполнителей и полиэтилена

Наполнители 15%	Ударопрочность, кДж/м^2	Сопротивление разрыву, МПа	Сопротивление изгибу, МПа
ПЭ	50	27	21
Каолин:ПЭ	58	22	20
Вермикулит:ПЭ	48	18	17
УНТ:ПЭ	56	26	21
Каолин: УНТ (1:0,5):ПЭ	62	24	20
Кислородный индекс
ПЭ	17-18
Каолин:ПЭ	26
Вермикулит:ПЭ	28
УНТ:ПЭ	30
Каолин: УНТ (1:0,5):ПЭ	32

Если мы посмотрим на результаты наших экспериментов на примере полиэтилена, то было обнаружено, что при введении в состав композита огнезащитного модификатора марки "Каолин" ударопрочность была частично увеличена с 48 до 50 кДж/м² по сравнению с исходным полиэтиленом, устойчивость к изгибу была снижена с 25 до 22 МПа, также было проанализировано, что допуск на разрыв был снижен на 20-19 МПа, что выше, чем у аналогов.

Полученные таким образом результаты показывают, что стойкость к разрушению и удару композитов на основе ПЭ обратно пропорциональна массовой доле модификаторов в композите, установлено, что такие механические характеристики, как ударопрочность, прочность на изгиб и разрыв, снижаются при большие концентрации возрастного наполнителя.
Тот факт, что полиэтилен имеет высокую степень кристалличности, делает его прочнее других полимеров по ряду механических свойств, а также он устойчив к влаге, коррозии и износу, инертен к воздействию многих химических веществ.