CC BY
3
Ибрагимов Ж.К.
Яхшиликов К. У.
Жиззах политехника институти, Жиззах ш.
ПОЛИПРОПИЛЕН НАНОКОМПОЗИТЛАРИНИНГ СТРУКТУР-ХОССАЛАРИНИНГ КОРРЕЛЯЦИОН БОГЛЩЛИГИ
Аннотация: Изотактик полипропилен (ПП), малеинланган ПП (ППМА) ва уларнинг модификацияланган монтмориллонит (ММТ Cloisite 20A) билан аралашмалари асосида нанокомпозитларни уосил цилиш шартларини аницлаш буйича тадцицотлар олиб борилди. Cloisite 20A контсентрациясига ва ПП/ППМА композицияларининг нисбатига цараб, эксфолиацияланган ва интеркалацияланган нанокомпозитларни уосил цилиш шартлари аницланган.
Калит сузлар: изотактик полипропилен, малеинланган полипропилен, Cloisite 20A монтмориллонит, эксфолиацияланган ва интеркалацияланган нанокомпозитлар.
Ibragimov Zh.K.
Yakhshilikov K. U.
Jizzakh Polytechnic Institute, Jizzakh
CORRELATION OF THE STRUCTURE-PROPERTIES OF POLYPROPYLENE NANOCOMPOSITES
Abstract: Investigations are presented to identify the conditions of formation nanocomposites based on isotactic polypropylene (PP), maleinized PP (PPMA) and their mixtures with modified montmorillonite, Cloisite 20A (MMT Cloisite 20A). The conditions for the formation of exfoliated and intercalated nanocomposites were determined depending on the Cloisite 20A concentration and the PP/PPMA composition ratio.
Keywords: isotactic polypropylene, maleinized polypropylene, Cloisite 20A montmorillonite, exfoliated and intercalated nanocomposites.
Полипропилен (ПП) механик мустахкамлик хусусиятлари, арзонлиги, паст зичликка эгалиги, юкори термик баркарорлиги ва коррозияга чидамлилиги туфайли энг куп ишлатиладиган полимерлардан биридир [1-5].
Х,ар бир янги полимерни синтез килишдан маълум максад кузланади, яъни ундан керакли хусусиятга эга булган буюм олиб уз жойида самарали фойдаланишдир. Полимер асосидаги нанокомпозитлар сунгги бир бир неча ун йилликлар ичида назарий ва экспериментам жихатдан кенг камровли тадкикотлар олиб борилган. Полимер моддаларни синтез килиш оркали
уларга турли кушимчалар аралаштириб кайта ишлашга тайёргарлик килинади. Кушимчалар полимер материалларни кайта ишлашни осонлаштиради, улардан тайёрланган буюмларни ишлатаётган вактда иссиклик, ёруглик ва бошка турдаги энергиялар таъсирига, сикилиш, чузилиш, зарба ва бошка нохуш таъсирларга чидамлирок килиш, тан нархини камайтириш, керакли ранг ва оптик хусусиятлар бериш каби масалаларни хал килади [6,7].
Ишдан максад ММТ билан ПП полимеризацияси жараёнида нанокомпозитларнинг шаклланиши ва хусусиятларини урганиш, олинган нанокомпозитларнинг таркибий тузилмаси параметрлари билан физикавий механик хусусиятлар уртасидаги узаро богликликни аниклаш ва ППМА турли вариантларида нанокомпозитларни олиш учун технологик схемани ишлаб чикишдир [11].
Рентгенструктурали тахлил маълумотларига кура Qoisite 20А маркали ММТ учун 20=7.26° ва 20=3.68° лардаги пиклар мос равишда катламлар орасидаги масофа d=1.222 ва d=2.399 пт эканлигини курсатади (1 раем).
5 ю
20
1-расм. Cloisite 20А (ММТ) рентген графиги
Ушбу пиклар органофиллик хусусият пайдо килиш жараёнида катламлар орасига модификатор кириши натижасида кенгайиб, пик кичик бурчакларга силжийди [8-1°].
ППМА нинг 5 масс % улуши узгармаган холатда тулдирувчи микдорини 5 масс % кушилганда 20=6.690° ва 20=3.157° лардаги пиклар мос равишда катламлар орасидаги масофа d=1.320 ва d=2.796 пт;
Тулдирувчи микдорини 3 масс % кушилганда 20=6.635° ва 20=2.083° лардаги пиклар мос равишда катламлар орасидаги масофа d=1.331 ва d=4.256 пт да узгарганлигини 2-расмдан куриш мумкин.
—-1-1
20
2-расм. ПП//ППМА/Cloisite 20А композит рентген графиги а) 90/5/5, Ь) 92/5/3, с) 94/5/1
Расмдан куриниб турибдики тулдирувчи микдори 5 ва 3 масс % кушилганда пикларнинг бурчак силжиши, интенсивликлардаги узгариш ва катламлар орасидаги масофанинг узгариши кузатилади, бу интеркалацияланган структуранинг хосил булганлигидан далолат беради. Тулдирувчи микдори 1 масс % кушилганда чукки йуколиб эксфолиацияланган структура хосил булади.
Олинган натижаларга асосан малеинланган ПП ва тулдирувчи кушилиши ПП хусусиятларини яхшиланишига олиб келади. Буни физик-механик, термик анализ тахлилида куриб чикамиз.
Олинган полимер композитлардан Рентгенструктурали тахлил маълумотлари таранглик-мустахкамлик характеристикаларига богликлиги тадкик этилди.
1-жадвалда монтмориллонит, малеин ангидриди тутган полимер нанокомпозитларининг механик характеристикалари тадкик этилди.
1-жадвал.
Полипропилен ва улар асосидаги нанокомпозитларнинг таранглик-
мустахкамлик характеристикалари
£ о Е
Нисбий Механик Юнг модули
№ Намуналар Тарки би масс. % узайиш (Стандарт) Elongation at break [%] (20мм/мин) кучланиш (Максимум нагрузка) Tensile Strenth [МРа] (20мм/мин) [МРа] (20мм/мин)
1 nn(J-150) 100 870,55±40,25 35,17±0,25 943,00±33,16
2 ППМА 100 626,61±1,73 27,67±0,51 687,93±50,05
3 ПП/ППМА/Cloi site 20A 94/5/1 464,72±165,30 35,61±1,61 976,19±30,29
4 ПП/ППМА/Cloisite 20A 92/5/3 255,15±87,82 39,20±0,32 1198,81±30,73
5 ПП/ППМА/Cloisite 20A 90/5/5 173,52 ± 69,08 36,36 ± 1,75 1107,43 ± 130,82
1-жадвалдан куринадики, композит таркибида малеинизацияланган полипропилен мавжудлиги модификацияланган монтмориллонит тутган композитларнинг таранглик модули (Е) ортишига олиб келди. Полимерда алюмосиликат заррачаларининг эксфолиацияланган кисмининг ортиши билан унинг таранглик модули хам ортиши аникланди. Жадвалда келтирилган композитлар сериясидан куринадики, бу холат таранглик модули дастлабки 1111га нисбатан 30 % га юкори булган ПП/ППМА/ Cloisite 20A (таркиб 92/5/3 мас.%) нанокомпозитида яккол кузатилди.
Композитнинг ДСК термограммалари 3-расмда келтирилган. Тулдирувчи микдори ортиб бораётганлиги сабабли композитларнинг эриш нуктаси ПП га нисбатан бироз камаяди.
©
/ „--с
"X i у' \ !/
- w/,;—■ \ \ V / \\] 1 1 1
100 120 140 160 ISO 200
Temperature | "С)
3-расм. ПП/ППМА/Cloisite 20A композит ДСК термограммалари а)ПП, b)94/5/1, c) 92/5/3,d) 90/5/5
Бирок тулдирувчини ПП га киритиш ПП нинг термал стабиллигини сезиларли даражада оширади. Композитнинг таркибидаги тулдирувчи микдори ортганда термал харорат ПП дан юкори булиб, жуда яхши термал стабиллик курсатди.
— РР
\ — PPCN
\ S,
х Ч X \
\ ч
\ \
\ y
\ 1 \ 1 \ ё*>
\ \ \ 4 \\
S T« к» ~ -« *
Tempcritiiie (С*)
4-расм. ТГ эгри чизизи
Олинган натижаларга асосан полипропилен, малеинланган полипропилен ва модификацияланган монтмориллонитни аралаштиришнинг катламли алюмосиликат эксфолиацияси амалга ошиши имконини берувчи оптимал шароитлар аникланди.
Фойдаланилган адабиётлар:
1. Okamoto M, Monta S, Kim YH, Kotaka T, Tateyama H. Polymer 2001;42:1201.
2. Gleixner G. Flame retardant PP fibres-lateat developments. Chem Fibers Int 2001;51:422-4.
3. Мамедова Р.Л., Багирбеков Х.В., Аббасова Н.М., Гаджиева Е.Г. Матер. Рос. конф. Актуаль. Проблемы химии высоких энергий. М.: Изд. Граница, 2015. С. 244-246.
