Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Иванюков Д.В. Полипропилен (свойства и применение)

.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
11.55 Mб
Скачать

30. Финл. пат. 327222.

31. Ф и л ъ б е р т Д. В., М у р а в ь е в а В. П., П а к ш в е р А. Б.

В сб. «Карбоцепные волокна». М., «Химия», 1966. С.м. с. 189.

32.Пат. США 3018263.

33.Яп. пат. 12786.

34.Фр. пат. 1284591.

35.

З в е р е в

М. П.,

Б ы ч к о в Р.

А.,

К о с т и н

Т. Ф., Хим. волокна,

36.

№ 3, 15 (1964).

 

Г.

В., Я н о в с к и й

ІО.

Г.,

Коллоид, ж., 28, № 5,

В и н о г р а д о в

37.

67 (1966).

 

J.,

J. Polymer Sei., Al, 3427 (1963).

 

 

 

 

 

М а s а к а z u

 

 

 

 

 

38.

B a r t o n

J.,

I i a k

J., J. Appl. Polymer Sei., 11,499 (1967).

 

ІО. В.

39.

Ф л л ь б е р т

Д.

В., М у р а в ь е в а

В. II.,

Г л а з к о в с к і й

40.

В сб. «Карбоцепные волокна». М., «Химия», 1966. См. с. 82.

 

 

 

Г у л ь

В.

Е.,

П е н

с к а я

Е.

А.,

К у л е з н е в

В.

Н., Коллоид, ж .,

41.

27, № 3, 341 (1965).

Д у б о в

О.

Е.,

 

Г у л ь

В. Е.

Тезисы докладов

П е н с к а я

Е.

А.,

 

 

симпозиума «Синтез, модификация и переработка полиолефинов». Баку,

42.

1967. 190 с.

М.,

Ш и т о в а

И.

С.,

М а р т ы н о в

М. А. и др., Пласт,

Ю ж и н

В.

43.

массы, 4, 10 (1967).

 

 

А.,

P a k u l a Т., G r e b o w i c z

I.,

K r y s z e w s k i

 

М.,

G a l e s k i

44.

J . Appl. Polymer Sei., 15, № 5, 1139 (1971).

 

 

 

 

 

 

 

Пат. США 3522790; голланд. пат. 131336.

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

Т а к е у t і

Т.,

Eng. Mater.,

19,

9,

16 (1971).

 

 

 

 

 

46.

Англ. пат. 953607, 1232453.

С.,

Химия и

технология

полимеров,

№ 8,

47.

Н а т т а

Д.,

М а з з а и т и

48.

ИЗ (1964).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Яп. пат. 16817, 22626, 25379.

 

 

 

Г. А.,

Я и о в с к и й Ю.

Г.

и др.,

49.

Ф р е и

к и и

Э.

И.,

Е р м и л о в а

50.

Пласт, массы, № 10, 32 (1970).

3.

И.,

3 л а т к е в и ч Л.

Ю.

и

др.,

А к у т и н

М.

С.,

С а л и и а

51.

Пласт, массы, № 2, 23 (1971).

Л.

 

В кн. «Полипропилен». Под ред. Пили-

Ф р е у и д

Л.,

А м б р о ж

 

 

иовского В. И. п Ярцева И. К.,

Л., «Химия». 1967. 316 с.

 

 

 

52.Пат. ФРГ 1145791.

53.Яп. пат. 3219.

54.Австр. пат. 224190, 281407.

55.Англ. пат. 856793.

56.

У ш а к о в а

 

Г.

Г., В о с к р е с е н с к и й

В. А., Изв. высших учеб­

57.

ных заведений. Химия и химическая технология, № 4, 616 (1971).

В. В.,

С л о н и м с к и й

Г. Л., М у с а е л я н

И.

Н., К а з а н ц е в а

58.

Высокомол. соед., 6, 219, 823 (1964).

 

 

В., М а р т ы н о в

М. А.

В и н о г р а д о в

Е. Л., К у р б а т о в а И.

59.

и др., Пласт, массы, № 7, 24 (1972).

А.

А.,

П е т р о в

Г.

Н.,

Каучук

К о в а л е в

Н.

В.,

К о р о т к о в

60.

и резина, № 12, 6 (1967).

3.

И., А н д р и а н о в

Б.

В.,

Высоко­

А к у т и н

М.

С., С а л и н а

61.

мол. соед., 6, 1404 (1968).

3.

И.,

М е н ь ш у т и и

 

В. II.

и др.,

А к у т и н

М.

С.,

С а л и н а

 

 

Пласт, массы,

№ 2,

47 (1970).

 

 

 

 

 

 

 

62.О з е р о в Г. М. Кандидатская диссертация, МХТИ нм. Менделеева, Москва, 1967.

62а. I (I е Г., K o d a m a Т.,

H a s e g a w a А., Kobunsi Kagaku, 29, № 324,

63.

265 (1972).

I., Chem. prum., 20, № 5, 223, (1970).

N а V i a t i 1 М.. M a i e r

64.

Яп. пат. 12225.

 

65.

M a t о у a m a R., CEER Chem. Econ. a. Enemg. Rev., 2, № 9, 40 (1970),

66.Пат. США 3484402.

67.Пат. США 3432514.

11 Заказ 587

161

68.Пат. США 3483276.

69.Яп. пат. 38421.

70.Яп. пат. 14533.

71.Англ. пат. 1232453.

72.Mod. plast., 43, № 4, 47 (1965).

73.

А н д р и а н о в а

Г.

П.,

К а р г и н

В. А., ДАН СССР, 183, 587 (1968).

74.

А н д р и а н о в а

Г.

П.,

К а р г и н

В. А., Высокомол. соед., А13,

№ 7, 1564 (1971).

75.Mod. Plast., 45, 570 (1968).

76.Э д е л ь м а н Л. И. В сб. «Труды ВНИИ новых строительных матери­ алов». Вып. 25 (33). 1969. См. с. 3.

77.

К а V а sа к у К.,Polyol, а. Plast., 14,

5, 38(1970).

 

78.

С о л о мк о В. II.,

Механ.полим., № 6, 1031(1970).

 

 

 

 

79.

Т о л с т а я

С. PL,

Т а у б м а н

А. Б. В сб. «Материалы V Всесоюзной

80.

конференции по физической механике». Уфа, 1971. См. с. 26.

 

 

Б а р а н о в

В. Г.,

3 у б а р я н

Р. С.,

Ф р е н к е л ь

С. Я., Физика

81.

твердого тела, 13, № 8, 2336 (1971).

Г. А., Ч у й к о А. А.

п др.

С о л о м к о В. П.,

М о л о к о е д о в а

 

В сб. «Синтез и физическая химия полимеров». Киев,

«Наука»,

1966. См.

82.

с. 171.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пат. США 2991264.

С о г о л о в а

Т. И.,

К у р б а н о в а

II.

И.,

ДАН

83.

К а р г и н

В. А.,

84.

СССР, 162, № 5, 1092 (1965).

 

 

 

 

 

 

С о г о л о в а Т. И., Механ. полим., № 1 ,5 (1965).

 

 

 

Г. К.,

85.

К а р г п н

В. А.,

С о г о л о в а

Т. И.,

Ш а п о ш н и к о в а

86.

Высокомол. соед., 7, № 2, 229; № 3, 385 (1965).

 

В.

Е.

и др.,

К а р г и и

В. А.,

П а ш и н и и

Б. П.,

К о т р е л е в

87.

Высокомол. соед., 8, № 12, 2097 (1966).

Р у б ш т е й н

В. М., Высоко­

К а р г и н

В. А., Со г о л о в а

Т. И.,

 

мол. соед., А9, № 2, 288 (1967).

 

 

 

 

 

 

88.С о г о л о в а Т. И. В сб. «Успехи химии и физики полимеров». М., «Хи­ мия», 1970. См. с. 232.

89.

Р а п о п о р т

Н.

Я. Кандидатская диссертация. ИФХ им. Л. Я. Кар­

90.

пова, Москва, 1965.

Wlok. sztucz., 20, № 1,25 (1971).

B a l c e r z y k

Е.,

91.

К а р п о в В. Н. В сб. «Труды ВНИИ новых строительных материалов».

92.

Вып. 29 (37), 1971. См. с. 53.

А. Г., Пласт, массы, № 2, 13 (1968).

Н а л и в а й к о

Е.

И.,

С и р о т а

93.

Н а л и в а й к о

Е.

И.,

С и р о т а

А.

Г.,

И л ь ч е н к о П. А .ндр .,

94.

Механ. полим., № 1, 67 (1968).

 

Л.

В., Хпм. пром. за рубежом,

Б а р а б а н о в а А. В.,

О с и п о в а

3, 3 (1970).

95.Яп. пат. 16417.

96. C z a b a n Н. К ., Gummi-Asb. Kunststoffe, 16, № 10, 932 (1969).

97.Пат. США 3579428.

98.Яп. пат. 27712.

99.

S u d z и к у

К .,

Japan Plast., 17, № 12, 27 (1966).

100.

Ф и н к е л ь ш т е й и Б. А., Тальк, М., 1952. 137 с.

101.

H a r r i s o n

Р.,

S h e p p a r d R. F., Plast, а. Роіуш., 39, № 40.

103(1971).

102.Пат. США 3553158.

103.

H u n t

R.

Е.,

Plast. Technol., 15, № 12, 38 (1969).

104.

SPE Journal, 23, № 6, 87 (1967).

 

104a.

Фр. пат. 2070598.

 

 

 

 

105.

W i e t i n g

W.

H.,

L e e

T.

S.,

Mod. Plast., 47, № 8, 104 (1970).

106.

C h a p m a n

F.

M.,

L e e

T.

S.,

SPE Journal, 26, № 1,37 (1970).

107.

C h o w d h a r y

H.

P., Indian Mining a. Eng. J., 10, № 1—2, 12 (1971).

108.

N i v a

Ch.,

Japan. Plast., 21, № 10, 42 (1970).

109.

SPE Journal, 27, № 9, 16 (1971).

 

 

162

110.Ял. лат. 6254.

111.Яп. пат. 11024.

112.

Ф а р б е р о в а

И.

И., Ш л е іі ф м а н

Р. Б.,

С е н а т с к а я

Г.

М.

113.

и др., Пласт, массы, № 10, 62 (1964).

 

 

 

 

 

Kunststoff Berat., 16, № 9, 808 (1971).

В. П.,

Высокомол. соед., А13,

114.

II е л и ш е н к о

С.

С., С о л о м к о

115.

№ 4, (1971).

 

Ja.,

М а z у m о t о

Т.,

К а ѵ а и Т. et al., Chem.

F и d г і к о V а

116.

Mich Polymers Japan, 27, № 308, 893 (1970).

 

 

 

С о л о м к о В.

И.,

Л а ш к о Т. Р.

В сб. «Химическая промышлен­

117.

ность Украины». Вып. 48. (1969). См. с. 16.

 

 

 

Пат. США 3563971.

А н д р и а н о в

Б.

В.,

К о т р е л е в

М.

В.,

118.

А к у т іі и

М.

С.,

 

К а р г и н

В. А., Высокомол. соед., 8, 2053 (1966).

 

 

119.Offіс. plast. et caoutch., 14, № 139, 541 (1967).

120.Appl. plast., 12, № 6, 44 (1969).

121.

L e v e a u

M.,

Gummi-Asb. Kunststoffe, 23, № 8, 817 (1970).

122.

Offic. plast.

et caoutch., 17. № 17, 390

(1970).

123.

H e u f e r

G.,

Brit. Plast., 44, № 6,

69 (1971).

124.X i i m. пром. за рубежом, № 12, 31 (1967).

125.SPE Journal, 23, № 6, 87 (1967).

126.

H e u f e r

G.,

Kunststoffe, 59, № 11, 734 (1969).

127. Appl. Plast., 12, № 2, 41 (1969).

Kunststoffe, 59, 578 (1969).

128.

P a s c h k e

E.,

Z i m m e r K.,

129.

A r n a u d

P.,

Rev. plast. mod., 21, № 174, 1042 (1970).

130. Белы. пат. 694784; англ. пат. 1220213.

131.

Б у х г а л т е р

В. И., Б е л о в а

Р. И., Пласт, массы, № 7, 48 (1972).

132.Mater, plast. ed. elast., 36, № И , 1157 (1970).

133.Mach. Des., 43, № 4. 68, 74 (1971).

134.S t u a r t W., Mod. Plast., 47, № 5, 54 (1970).

135. R a c k i n g e r M., Verre text, plast. renf., 9, № 5, 10 (1970).

136.Vinyls a. Polym., 11, № 5, 1 (1971).

137.К о g у t i M., Polymer Rubb. a. Fiber, 7, 438 (1970).

138.

Japan

Plast.

Age,

7,

№ 5,

 

25

(1969).

 

 

 

4, 2, 79 (1971).

 

139.

F u r u k a v a

T.,

Fiber

Sei. a.

Ind.

Japan,

 

 

140.

E h r e n s t e i n

V. W.,

Kunststoffe,

60,

12,

917

(1970).

 

141.

B o o s

 

G.,

Kunststoffe,

60,

 

12,

924

(1970).

10, 954 (1971).

 

141a.

R o o s

 

G.,

M ei

s e i II.,

Kunststoff Berat.,

 

16,

 

142.

Sei. a.Ind.

(Osaka),

 

 

39,

9,

544

(1965).

 

 

 

 

 

143. Eng. Mater, a. Des., 11, № 7, 1096 (1968).

 

 

N° 8, 570 (1971).

 

144.

Яп. пат. 1104;

С о ca

к и

М.,

Санъикако, 23,

 

145.

Plast.

Mod.

et

elastom.,

20,

 

№ 2, 58 (1968).

 

 

 

146.

M e u l e n

J . J . , Plastica,

 

23,

9 ,

393

(1970).

(1971).

 

147.

О g о r k i ew i c z

 

R. M. ,

Composites,

 

2,

 

i t

29

G.r

148.

R o o s

 

G.,

Rev. gén. caoutch. plast.,

48,

 

9,

862

(1971); R o o s

149.

К г а u s s e n

R.,

Plastverarbeiter,

23,

 

6,

 

413

(1972).

 

D a v i s

J. H.,

ICI

Plast.

Today,

№ 39,

7

(1971).

 

 

150.

H e s s

 

К. M.,

Kunststoff-Rund..

18,

7,

 

369 (1971).

 

151.

Rassegna Chem., 20, N° 3, 124 (1968).

 

 

 

 

 

 

 

152.

Kunststoffe.

58,

 

12, 972

(1968).

 

(1972).

 

 

 

152a.

W o n g

 

R.,

J.

Adhes.,

4,

 

№ 2,

171

 

 

 

153.

F u s s v-e

H.,

Japan

Plast.,

21,

8,

 

73

(1970).

 

 

154.

K r a u t

z

F..

SPE

Journal,

27, № 8,

74

(1971).

L. C., Plastvärlden,

155.

Proc. 21-Annal Techn. Conf. Chicago (1966); C e s s n a

156.

N° 3, 47 (1972).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Яп. пат. 3312.

 

 

 

Л. Н.,

Ш а б а д а п

 

А. И. Высокомол. соед.,

А9,

157.

Г о л у б е н к о в а

 

 

158.

N° 2, 1354 (1967).

 

 

 

 

 

 

 

М. Л., С т а л г. н о в а

И. О. и др. Труды

А к у т и и

М. С., К е р б е р

 

 

МХТИ

 

им.

Д. II. Менделеева,

N° 66.

1970. См. с. 235.

 

И *

163

 

159.

W e n d e

А.,

M o e b e s W.,

Plaste

u. Kautschuk. 7, 338 (1960).

160.

M a r s d e n

I. I., SPE Journal, 26,

№ 12, 46 (1970).

161.

Англ.

нат.

1247846.

п к

В. В., Ж и г а н о в а Е. В. н др.,

162.

И в а н ю к о в

Д. В., А м е р

 

Пласт, массы, № 5, 51 (1972).

 

 

163. Plast, а. Rubb. Weekly, 262, 10 (1969).

164.

T a y l o r

R. В.,

Plast. Technol., 16,

№ 7, 48 (1970).

165.

S i о d z а k у

T., Eng. Mater., 18, № 7, 19 (1970).

166.

D a v i s

 

J. II.,

Plast, a. Polym.,

39, № 140, 137 (1971).

167.

H а r t 1 e i n

R. C., Ind. a. Eng. Chem. Prod. Res. a. Develop., 10, Л» 1,

168.

92 (1971).

D. P., H a g a u

R. S.,

Soc. of Plastics Ind. Annal., 21-th

T h o m a s

168a.

Techn.

Conf.,

Chicago. V. 3, 1967. See p. 1.

R o g g e n b a c h

H., V o g e l

H., Plastverarbeiter, 23, № 9, 509 (1972).

169.Hauts polym., 31, 9 (1971).

170.Des. Eng. (Can.), 17, № 5, 68 (1971).

171.Пат. США 353884.

172.А с а ю а р а X., Сэкию то сэкию кагану, 14, № 10, 63 (1970).

172а. JI я X о в и ч

 

И. С.,

М у с а е л я и

И.

Н., Ч и р к о в

Н. М. и др.,

173.

Фнз.-хпм. мех. материалов,

8,

№ 3,

116

(1972).

 

 

А.М.,

Г у л ь

В. Е. ,

 

Л ю б е ш к и н а

Е. Г. , П І а р г о р о д с к и й

174.

Механ.

полим.,

№ 6,

3

(1965).

 

 

 

 

 

 

 

Г у л ь

В . Е , Л ю б е ш к и н а Е. Г., ДАН СССР, 165, № 1, 110 (1965).

175.

Л ю б е ш к и н а

Е. Г.,

То

р и е р

Р. В., Г у л ь В. Е.,

Пласт,

массы,

176.

№ 5, 60 (1967).

К у р и л о

М. С.,

Л ю б е ш к и н а Е. Г.,

Высокомол.

Г у л ь

В. Е.,

177.

соед., А12,

JV»

8,

1829

(1970).

 

 

 

 

 

Д . В. и др.,

Л ю б е ш к и н а

Е. Г ., А к у т и н М. С., И в а н ю к о в

 

 

В сб. «Синтез,

модификация и переработка

полиолефинов»,

Баку, 1967.

178.

См. с. 52.

 

 

 

О. А.,

М и з о н о в а

*

 

 

AI. Л.

К р а с я о в с к а я

В. И., Ф р и д м а н

 

и др. Авт. свид. СССР 291946; Открытия. Изобр. Пром. образцы. Товарн.

179.

знаки, № 4 (1971).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chem. Age, 99, № 2593, 539 (1969).

 

 

 

 

 

 

180.

B e r g

К. R.,

F i l l i p p i

F. J . ,

Mach. Des., 43, № 8, 160 (1971).

181.

R a u c h

H. W., Ceram. Age,

87,

№ 5, 24 (1971).

 

 

 

182.

Е к о я м а

M.,

Кобунси,

19,

№ 217, 391

(1970).

 

 

 

183.Mod. Plast. Inst., 1, № 6, 56 (1971).

184.Англ. пат. 1158163.

185.Пат. ФРГ 113653, 1236776.

186.F l o r s c h u t z Р., P f e i f f e r I., Plaste u. Kautsch., 18, № 9, 690

(1971); Ё к о я м а М., Кобунси, 19, № 4, 391 (1970).

187.Mater. Eng., 74, № 1, 22 (1971).

188.Пат. США 3385819.

189.Яп. пат. 7170.

190. А s a d а М., K i t a m y r a Т., Japan Plast. Age, 9, № 4, 974 (1971).

191.Яп. пат. 3312.

192.Oxid. a. Comp. Rev., 5, № 1, 83 (1971).

193.Г у л ь В. Е., Электропроводящие полимерные материалы. М., «Химия»,

1969 ?48г

194.Англ. пат. 983432.

195.

П р о с в и р и н

В. И., С а в и ц к и й А. И., Механ. полим., № 2,

196.

323 (1971).

Т у р к о в а II. II., Г о л у б е в а М.Г., Высокомол.

Г у л ь

В. Е. ,

 

соед.,

Б13, №

5, 341 (1971).

197.Chem. Eng. News., 45, № 44, 47 (1967).

198.Хіім. пром. за рубежом, № 6, 17 (1968).

199.Д у б и ц к а с В. И. В'сб. «Полимерные материалы и их исследование». Каунас, 1969. См. с. 291.

200.B a l c e r z y k Е., Wlok. sztucz., 20, № 1, 25 (1971).

Глава IV

ВЯЗКОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИПРОПИЛЕНА

Реологические, в частности вязкостные, свойства характеризуют поведение полимерных систем при деформировании. Они описыва­ ются зависимостями менаду напряжениями, деформациями и скоро­ стями деформаций. Эти зависимости, измеренные при различных температурах, позволяют оценить поведение материала в процессе формования из него изделий. Ввиду того, что в большинстве случаев получение различных изделий из пластмасс (труб, листов, пленок, волокон и др.) осуществляется в процессе их вязкого течения, рео­ логия справедливо рассматривается в настоящее время как теорети­ ческий базис технологии переработки полимеров. Оценка вязкост­ ных свойств термопластов важна для выбора оптимальных режимов переработки, интенсификации технологических процессов и разра­ ботки более совершенных конструкций перерабатывающих машин. Результаты реологических измерений и изучение вязкостных свойств дают также важную информацию о структурных особенностях вы­ сокомолекулярных соединений [Ц. Это расширило возможности применения реологических методов для характеристики полимерных систем и чрезвычайно усилило интерес к этой области исследований.

В этой главе изглагаются основные сведения о вязкостных свой­ ствах полипропилена и некоторых композиций на его основе.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЯЗКОСТНЫХ СВОЙСТВ ПОЛИПРОПИЛЕНА

В условиях промышленного производства оценку вязкостных свойств полипропилена обычно проводят по результатам упрощенных и стандартизованных реологических измерений. Для этого исполь­ зуют в основном два технологических показателя: показатель те­ кучести расплава (ПТР) и характеристическую вязкость раствора [ц]. Выбор этих параметров для оценки вязкостных свойств диктуется быстротой и относительной простотой их определения, не тре­ бующего сложной аппаратуры и высокой квалификации исследова­ теля. Методы определения ПТР и [ці надежно отработаны, и зна­ чения этих параметров хорошо воспроизводятся. Кроме того, обычно бывает достаточно такой оценки вязкостных свойств для решения вопроса о том, какой метод (экструзию, литье под давлением или

165

прессование) следует рекомендовать для переработки данного типа полипропилена. Знание ПТР и [т}1 позволяет с достаточной для ин­ женерной практики точностью задать предварительный температур­ ный режим переработки полимера.

в

Ниже будет показано, что по измерениям

ПТР и [р] можно

случае полипропилена оценить вязкостные

свойства расплава

в

достаточно широком диапазоне скоростей и

напряжений сдвига.

Более полную информацию можно получить исходя из кривой те­ чения полимера, т. е. зависимости между скоростью сдвига у и на­ пряжением сдвига т, графически представляемой обычно в двойных логарифмических координатах. Однако для получения кривой те­ чения требуется более сложное экспериментальное оборудование, поэтому построение кривой течения не может использоваться в ка­ честве экспресс-метода контроля качества исходного материала, применяемого для переработки в изделия.

Показатель текучести расплава

Как уже указывалось выше (см. гл. II), маркировка полипропилена отечественного производства определяется в первую очередь тремя цифрами после дробной черты в полном наименовании марки, ко­ торые выражают десятикратное значение осредненной величины показателя текучести расплава, сокращенно именуемого на прак­ тике индексом расплава (ИР).

Индекс расплава образца численно равен массе расплава поли­ мера в граммах, вытекающего через капилляр стандартных размеров при температуре 230 ± 0,5 °С и нагрузке 21,2 Н.

Маркировка полипропилена по величине индекса расплава, т. е. текучести полимера, отражает те или иные возможности его переработки и характеризует значение вязкостных свойств.

Ниже приведены

значения

индекса

расплава полипропилена

(в г/10 мин) различных марок:

 

 

 

 

Марка

ИР

Марка

 

 

ИР

ОШ . . . . . . . .

sCO,2

06II

. . . .

. . . .

3 -6

02П . . . . . . . .

0,2-0,4

07И

. . . .

. . . .

5 - 15

0311 . . . . . . . .

0,4-0,7

08П

. . . .

. . . .

5 - •15

04II . . . .

1,2-3,5

0911

. . . .

. . . .

15 -25

0511 . . . . . . . .

 

 

 

 

Определение показателя текучести расплава материала произ­ водят на экструзионном пластометре (рис. IV.1) в соответствии с методикой ГОСТ 11645—65. Измерительный узел пластометра состоит из экструзионной камеры («бомбы») 2, полого поршня 2, капилляра 3 и дополнительного груза. Экструзионная камера, изготавливаемая из стали повышенной твердости, высотой не менее 115 мм, снабжена нагревателем, обеспечивающим ее нагрев в ра­ бочем диапазоне температур. Основание камеры должно быть термо­ изолировано, если поверхность выступающих металлических частей

основания превышает 4 см2. Терморегулирующее устройство обес­ печивает возможность задания любой температуры в рабочем диа­ пазоне и поддержания ее с точностью до ±0,5 °С.

Диаметр внутреннего канала бомбы равен 9,54+0-01в мм, стенки канала хромированы для обеспечения чистоты поверхности не ниже 10-го класса (по ГОСТ 2789—59). Нижняя кромка капиллярной головки должна иметь радиус закругления 0,4 мм. Наружный диа­ метр штока поршня равен 9 мм, а внутренний — 6 мм. Верхняя часть штока поршня снабжена втулкой для укладки дополнитель­ ного груза, термически изолированной от штока поршня. На штоке

Рис. IV.1. Экструзионная

камера пла-

Рис. IV.2. Рабочий поршень экстру-

стометра («бомба»)

для

определения

знойного пластометра,

индекса

расплава.

 

поршня имеются четыре кольцевых метки, расположенные, как показано на рис. IV.2.

Длина капилляра 3 равна 8,000 ± 0,025 мм, внутренний диа­ метр — 2,095 ± 0,005 мм; капилляр не должен выступать из экстру­

зионной камеры.

по формуле

Масса добавочного груза G0 вычисляют

Go = 2160^чG ± 10

(IV.1)

где G — масса поршня со втулкой, г.

 

Для испытаний применяют образцы стабилизированного поли­ пропилена в виде порошка или гранул, размеры которых позволяют свободно ввести их в канал экструзионной камеры.

Для измерения скорости истечения расплава экструдированный материал режут на прутки. Ниже указываются промежутки времени,

167

через которые следует нарезать прутки, и объем материала, загру­ жаемого в камеру, по которому рассчитывается навеска полимера:

Объемная

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

течения

расплава,

 

10—15 5—10

3—5

2—3

1—2

0,25—1

0,15—0,25

см3/ 10 мин

. . . .15 —25

Объем расплава в эк­

 

 

 

 

 

 

 

 

струзионной камере,

 

7

6

6

4,5

4,5

4

3,5

см3 . . .

 

.

 

Іромежутки

времени

 

 

 

 

 

 

 

 

между

с

отбором

15

20

30

60

30

60

120—240 240—360

прутков,

. . . .

Индекс расплава термопластов (в г/10 мин) вычисляют с точностью до двух значащих цифр по формуле

600G

ИР (IV-2) t

где G — масса прутка, г; t — промежуток времени между последовательной резкой прутков, с.

Масса прутка G определяется как среднее арифметическое резуль­ татов взвешивания не менее трех прутков, а за результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений ИР, расхождение между которыми должно быть не более 5%.

В практике отечественной промышленности переработки термо­ пластов наибольшее распространение для измерения ИР получили микровискозиметр МВ-2 (СССР) [2], экструзионный пластометр «Zwick» (ГДР) и измеритель индекса расплава термопласта «ИИРТ» (СССР).

Сравнительная оценка результатов измерений ИР на различных экструзионных пластометрах показала [3], что приборы, выпускае­ мые промышленностью, обязательно должны проходить предвари­ тельную тщательную метрологическую проверку перед использо­ ванием их для исследовательских или производственных целей.

Индекс расплава определяют при строго постоянной нагрузке. Используя известную формулу капиллярной вискозиметрии, можно рассчитать напряжение сдвига на стенке капилляра в условиях этого стандартного эксперимента:

АpR

(ІѴ.З)

тир-~ 2 Т

где Tjjp — напряжение сдвигав условиях измерения ИР; Ар — перепад давле­

ния в капилляре; R и L — соответственно радиус и длина стандартного капил­ ляра.

Подставляя в формулу (ІѴ.З) геометрические параметры капил­

ляра L — 8,00 мм и d = 2,095

мм и учитывая, что диаметр рабочей

части поршня равен 9,48 мм

(см. рис. IV. 1),

получим:

G_

21,2

4-21,2-IO-6

 

Ар = S

ndz

3,14 • 0,9482 • IO"4 =

0,3 МН/м2

 

4

 

 

168

где G = 21,2 — вес установленного груза, Н; S и d — соответственно площадь поперечного сечения и диаметр рабочей части поршня.

Тогда

_

0,3 • 0,2095 • 10-2

2-Ю4 Н/м2

(IV -4)

Тпр' “

2 • 0,8 • 2 • ІО-2

 

 

Если в первом приближении

принять,

что

течение расплава

в капилляре подчиняется закону

Ньютона,

то

скорость сдвига у

на стенке капилляра может быть подсчитана по известной формуле:

Y

4<?

(IV .5)

яДЗ

где Q — объемный расход расплава

через капилляр

в смэ/с.

Индекс расплава связан с объемным расходом следующим соотно­ шением:

Q =

ИР

ИР

(IV.6)

Р • 10 ■60

600р

где р — плотность расплава полипропилена при температуре измерения ИР.

Подставляя (IV.6) в (IV.5), получим:

• _ 4 • ИР

YliP_ бООлЛЗр

В результате получается простая формула для вычисления скорости

.сдвига (в с"1) при условиях измерения ИР:

 

1,85-ИР

Yi i p

(IV.7)

 

Р

При температуре 230 °С плотность расплавов полипропилена независимо от марки полимера с достаточной точностью может быть принята равной 0,745 Мг/м3, поэтому:

ѴИр = 2,48 • ИР (IV.8)

Эффективная вязкость расплава полипропилена при условиях измерения ИР составляет:

% Р = - ^ = (_2_104_ =8)08. 10з/и р (ІѴ.9)

ги р

Внекоторых случаях определение ИР проводят при других (не­ стандартных) условиях, например при температуре 190 СС и нагрузке на поршень экструзионного пластометра 98,1 Н или соответственно при 230 °С и 49,05 Н. Температуру опытов бывает целесообразно понизить против стандартной (230 °С) при оценке вязкостных свойств, например, нестабилизированного полипропилена, чтобы исключить термическую деструкцию; нагрузку при этом увеличивают для уско­ рения экспериментов. При изменении условий определения ИР соотношение (IV.7) остается справедливым, так что скорость сдвига

можно подсчитать, подставляя в |него значение р

0,765 Мг/м3

169

(плотность полипропилена при 190 °С).

В этом случае формула

(IV.8) принимает вид:

 

Y = 2,42-ИР

(IV-10)

Для определения плотности полипропилена в расплаве можно пользоваться графиком, приведенным на рис. IV.3.

При нагрузке па поршень пластометра около 49 Н напряжение сдвига тПр составляет примерно 4,63 • 104 Н/м2, а при 98,1 Н — соответственно 9,26 • 104 Н/м2.

При оценке вязкостных свойств расплавов полипропилена сле­ дует учитывать его повышенную склонность к термоокислительной

Температура, °с

Рис. IV.3. Зависимость плотности

Рис. IV.4. Зависимость индекса рас­

расплава от температуры для поли­

плава полипропилена от времени вы­

пропилена трех марок:

держки в пластометре |4] (все образцы

• — 02П; X — 04ГІ; О — ОШ.

стабилизированы ирганоксом 1010) при

различной

температуре:

 

 

1 — 230 °С; 2 — 250;

3 — 270; 4 — 290; 5 —

 

320; 6 — 350 °С.

деструкции. Деструкция полипропилена ускоряется с повышением температуры и становится тем глубже, чем дольше расплав матери­ ала находится при повышенной температуре и чем интенсивнее контакт с воздухом. Степень деструкции оценивают по снижению молекулярного веса образца, которое проявляется в уменьшении вязкости расплава. На практике об этом судят, как правило, по увеличению индекса расплава.

Как видно из рис. IV.4, повышение температуры полипропилена, стабилизированного современными эффективными термостабилиза­ торами, до 250 °С не вызывает существенной деструкции в течение 100—120 мин, и ИР образцов практически остается постоянным при достаточно длительном тепловом воздействии. Но при темпера­ турах, больших 250 °С, наблюдается быстрое повышение ИР (сни­ жение вязкости), что свидетельствует о сильной деструкции макро­ молекул полипропилена [4].

Ввиду чувствительности полипропилена к термоокислителыюй деструкции важной характеристикой, влияющей на перерабатываемость, является показатель термостабильности образцов. За пока­ затель термостабильности предложено [4а] принимать время (в мин)

170

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ