1Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
TITAN DIOKSIDI BILAN MUSTAHKAMLANGAN POLIETILEN KOMPOZITLARNI TERMAL XOSSALARI
J. I. To'rayev
O'z FA Polimerlar kimyosi va fizikasi instituti injineri.
O'zbekiston.
Xozirgi kunda polimer materiallari qishloq xo'jaligi va sanoatlarda keng ko'lamda foydalanish tobora ortib borayotkanligi sabab kompozitlarning mexanik, issiqlik va yong'in va kimyoviy qarshilik, optik va elektr xususiyatlari va boshqalar bo'yicha an'anaviy mikrokompozitlarga qaraganda yaxshiroq xususiyatlarni namoyish qiluvchi kompozit materiallarning yangi sinfini ifodalaydi. Noorganik plomba moddalari bo'lgan polimer kompozitlari katta e'tiborni tortdi. Ularning noyob xususiyatlari va zamonaviy texnologiyalarda ko'p qo'llanilishi tufayli. Polimer kompozitlarning xossalari asosan birlashtirilgan noorganik zarrachalar va polimerik matritsaning oddiy birikmasidir.
Polimerning massasi, kimyoviy tuzilishi, yarim kristalliligi, kimyoviy eruvchanligi va termal barqarorligi, zarrachalar yuzasi va dispersiyasi polimer kompozitlarini olish va ularning xatti-harakatlarini tushunish uchun juda muhimdir. Polimer kompozitlarni olishning bir necha usullari mavjud, masalan, modifikatsiyalangan emulsiya polimerizatsiyasi, to'g'ridan-to'g'ri aralashtirish (mexanik aralashtirish) eritma dispersiyasi, sol-gel usuli har bir jarayon o'ziga xosdir [1-2].
O'rganish ob'ektlari. Dastlabki polietilen (PE) "Uz-Kor Gas Chemical" MChJ QK (Qo'ng'irot) tomonidan ishlab chiqarilgan va Ts 22343982-02:2016 [3] talablariga javob beradigan mahalliy polietilen tanlandi. Kompozitlar PE/TiO2 ikki komponentli tarkibga ega, bunda: PE markasi F-320 va Titan dioksidi (TiO2) titan elementining tabiiy oksididir. Titan dioksid TiO2 — oq kukun, qizdirilganda och sariq tusga kiradi sovitilganda rangi yo'qoladi. Tabiatda 3 xil kristall: rutil, anataz, brukit shaklida uchraydi. Suyuqlanish temperaturasi 1850 oC, qaynash temperaturasi 3000 oC ga yaqin, zichligi 4,18 - 4,25 g/sm3.
Kompozitlarning tayyorlashda Brabender (Plastifikator) aralashma kompozit olish aralashtirish uchun qurilmadan foydalaniladi.
Tayyorlanishi: Komponentlar Brabender Plastograph (Germaniya) da eritiladi. Birinchi matritsaviy modda plastografga eritib olingandan so'ng boshqa qo'shimchalar kiritiladi va komponentlarning bir-birini yaxshiroq aralashtirishini
May 15, 2024
418
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
ta'minlash uchun vaqt (min) da aylantirib olinadi. Brabender Plastographi ikki shnek li (tishli) bo'lib aylanish tezligi 50-150 Hz chastota bilan aylanish davomida aralashtirib beradi.
Tepperaturasini termaplast yog' yordamida kutarib tushirish mumkin bunda yog' issiqlik tashish vazifasini bajaradi, Brabender Plastograph haroratini xona haroratidan 180°C gacha kutarish mumkin haroratni simobli termometr yordamida kantakt hosil qilib aniqlanadi.
Termal tahlil LINSEISE (Germaniya) kompaniyasining STA PT1600 sinxron termal analizatorida termogravimetriya (TG) va differensial skanerlash kalorimetri (DSK) usullaridan foydalangan holda amalga oshirildi. O'lchovlar xona haroratidan 800oC gacha bo'lgan harorat oralig'ida daqiqasiga 10 gradus isitish tezligi bilan dinamik rejimda havo atmosferasida amalga oshirildi. Namunalarning dastlabki og'irligi 19,0 mg.
Dervatografik tadqiqotdan olingan natijalar shuni ko'rsatadiki PE/TiO2 namunalari massa ulushi ortgan sari temperaturaga bardoshliligi oshib borayotganini (1-rasm) PE matritsasi orasiga norganik moddaning miqdori oshib borgan sari namunaning tarkibidagi atomlarda xosil bo'lgan nuqsonlarning kamayganini yaqqol namoyon etdi. Bundan 1-jadvalda T20, T30, T40 va T50 foizlardagi massa kamayishining tartibi temperaturaning bir tartib bo'yicha o'zgarayotganligi ko'rsatilgan va DSK egri chiziqlaridagi har bir namunadagi chuqurlarni yuzalari orqali ya'ni endotermik reaksiya orqali namunalarning AH entalpiyasi aniqlanadi.
O 100 200 300 400 500 600 700 800
Temperatura (°C)
1-rasm Kompozit namunalarining TG egri chiziqlari
Aniqlangan natijalar orqali kristallanish darajasi xissoblanadi kristallanish darajasi ortgan sari kompozitlarning mustaxkamligi ortadi va 1-jadvalda T20, T30, T40 va T50 foizlardagi massa kamayishining temperaturasi bir tartib bo'yicha
May 15, 2024
419
Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
o'zgarayotganligi ko'rsatilgan bunda mustaxkamlangan kompozit namunalarining temperatura tartib bo'yicha barqarorligini ko'rsatadi.
1-jadval Differensial termal tahlil ma'lumotlariga ko'ra namunalarning termal xarakteristikalari.
№ Namuna T20 oC T30 oC T40 oC T50 oC AH J/g X %
1 PE / TÍO2 (100% / 0%) 358.2 402.8 421.2 438.2 70.03 24.1
2 PE / TÍO2 (99% / 1%) 397.5 412.4 427.3 441.9 81.54 28.4
3 PE / TÍO2 (97% / 3%) 396.8 414.7 431.5 445.1 85.70 30.5
4 PE / TÍO2 (95% / 5%) 398.7 416.7 435.8 447.9 92.63 33.6
Jadvaldagi x kristallanish qiymatini quydagi formuladan PE va PE/TiO2 namunalarining kristallik darajasi DSK ma'lumotlaridan hisoblash mumkin:
X = AHm /AHioo% 100% AHm integral erish entalpiyasi DSK endotermik egri va AH100% - bu 100% kristalli polietilen kristalining erish entalpiyasi bo'lib 290 J/g deb belgilangan [4].
Ushbu tadqiqotda pas zichlikli polietilen va u asosida olingan kompozitlarni temperaturaga bardoshliligi DSK orqali o'rganildi bunda titan dioksidini zarralari polimer moddasi sirtiga muvoffaqiyatli payvantlandi TiO2 zarralari ta'sirida polimer moddasining termik barqarorligi oshrildi olingan natijalar turli sanoat uchun potensial nomzod bo'lishi mumkin.
REFERENCES
1. Seferis, J. The Role of the Polymeric Matrix in the Processing and Structural Properties of Composite Materials; Springer: New York, NY, USA, 2013. [Google Scholar].
2. Kickelbick, G. Hybrid Materials: Synthesis, Characterization and Applications; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, 2007. [Google Scholar]
3. Ts 22343982-02:2016. Polipropilen i sopolimerti polipropilena. Texnicheskiye usloviya. 2016.
4. Wunderlich B. Thermal characterization of polymeric materials, vol. 1. New
5. York (USA): Academic Press; 1997.
420
May 15, 2024
