CC BY
96
Как видно из полученных данных, оптимальным количеством алюмосиликата является содержание 0,25%, т.к. при дальнейшем увеличении содержания наблюдается резкое снижение прочности при разрыве.
Проведенные исследования показывают возможность утилизации вторичного поликарбоната методами экструзии и литья под давлением с получением конечных изделий с повышенными эксплуатационными и технологическими свойствами, помимо этого показана возможность снижения температуры процесса.
Библиографический список
1. Сурков А.А., Глушанкова И.С., Балабенко Н.А. Синтез углеродных сорбентов из отходов поликарбоната методом химической активации // Фундаментальные исследования. — 2012. — № 9. — С. 171-175.
2. Ла Мантия Ф. Вторичная переработка пластмасс: пер. с англ.; под ред. Г.Е. Заикова. — СПб.: Профессия, 2006. — 396 с.
3. Рынок поликарбоната стабильно растет. — Режим доступа: http://carboglass.ru/news/744/ (дата обращения: 14.04.13).
4. Наполнители для полимерных композиционных материалов// Справочное пособие: пер. с англ. М.: Химия - 1981. - 116 с.
УДК 678.05
Н.К. Калинина, А.И. Сакина, В.С. Осипчик
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИНТЕРПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ХЛОРСУЛЬФИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА
Работа посвящена исследованию некоторых свойств интерполимерных материалов на основе хлорсульфированного полиэтилена.
Work is devoted research some properties of the interpolymer materials based on chlorosulfo-nated polyethylenes.
Хлорсульфированный полиэтилен (ХСПЭ) является наиболее доступным каучуком из хлорированных эластомеров. ХСПЭ обладает всеми положительными свойствами, присущими хлорированным полимерам: озоно-, атмосферо- и коррозионной стойкостью, высокими диэлектрическими, физико-механическими и динамическими свойствами изделий и продуктов из него. Материал характеризуется высоким сопротивлением к
истиранию при температурах до +175° С и очень хорошими характеристиками при многократном растяжении, сжатии и изгибе, а также практически неизменной эластичностью при низких (до -50° С) температурах. Показатели ХСПЭ по газонепроницаемости и по сопротивлению старению выше, чем у всех известных каучуков. Но наряду с неоспоримыми достоинствами данного полимера, он обладает и рядом недостатков: низкой термостойкостью, необходимостью строгого соблюдения технологии нанесения, высокой стоимостью, остаточной липкостью и низкой светостойкостью.
Поэтому для получения материалов с улучшенными технологическими и эксплуатационными свойствами в ХСПЭ вводят различные модификаторы. При правильном выборе модификатора возможно получение материала, обладающего гораздо более совершенными свойствами по сравнению с исходным материалом.
В данной работе особое внимание уделялось модификаторам с активными группами. В тех случаях, когда химическое строение продуктов взаимодействия с такими модификаторами не определено достоверно, применяют термин интерполимеры, отражающий наличие химической связи между разнородными макромолекулами. Интерполимеры обеспечивают высокий уровень адгезионного взаимодействия на межфазной границе, что позволяет получить композиционный материал с повышенными прочностными показателями. Они могут быть получены разными способами, обладать различными свойствами. Получаемые в настоящее время интерполимеры могут быть использованы для производства широкого спектра изделий, применяемых в различных областях промышленности.
Так, в работе [1] химическая активность гуанидиновых группировок использована для получения пленкообразующих гидрофобных интерполимеров с биоцидными свойствами на основе полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) и хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ). Интерполимер на основе гидрофильного ПГМГ и гидрофобного ХСПЭ сочетает биоцидные свойства ПГМГ с водостойкостью ХСПЭ. Гуанидиновые группировки, содержащиеся в повторяющихся звеньях макромолекул ПГМГ, являются физиологически активными и придают этому полимеру высокую биоцидную активность. Высокомолекулярные водорастворимые соли ПГМГ являются прекрасными дезинфицирующими средствами, поскольку эффективны против вирусов, грибов, водорослей и бактерий, включая микробактерии туберкулеза. В то же время гуанидиновые группировки обладают повышенной реакционной способностью, благодаря чему ПГМГ может всту-
пать в необратимые интерполимерные реакции с полимерами, содержащими в повторяющихся звеньях макромолекул подвижные атомы хлора. В процессе реакции в химическое взаимодействие вступает не более ~3% функциональных групп каждого из полимеров (именно столько подвижных атомов хлора содержится в ХСПЭ). Остальные ~97% функциональных групп каждого вида переходят в состав образующегося интерполимера, благодаря чему интерполимер ПГМГ-ХСПЭ наследует свойства обоих исходных гомополимеров: биоцидные свойства, характерные для ПГМГ, а также гидрофобность и хорошую адгезию, присущие ХСПЭ. У реагирующих полимеров отсутствует общий растворитель, поэтому реакцию проводят в смеси толуола (растворитель для ХСПЭ) с этиловым спиртом (растворитель для ПГМГ), причем для сохранения растворимости используют разбавленные растворы. Из раствора интерполимер образует бесцветные пленки, обладающие повышенными прочностными характеристиками по сравнению с обоими исходными гомополимерами. Раствор интерполимера, получивший название "лак Интерцид", можно использовать для пролонгированной антимикробной (в том числе антитуберкулезной) защиты стен в бытовых помещениях, а также для защиты емкостей с питьевой водой.
Особенности интерполимерных реакций, протекающих в растворе при взаимодействии ХСПЭ с полиэтиленимином или полигексаметилен-гуанидином и разработанные методы получения покрытий были изучены работе [2]. Пленки на основе интерполимеров полиэтиленимина обладают удельным электрическим сопротивлением на 2-7 порядков меньше, чем пленки ХСПЭ. Пленки на основе интерполимеров полигексаметиленгуа-нидина проявляют высокую биоцидную и алгицидную активность и могут быть использованы для обеззараживания воды.
В результате работы по изучению биоцидного действия интерполимерного покрытия на основе полигексаметиленгуанидина был определен оптимальный состав интерполимерного покрытия ПГМГхл/ ХСПЭ=19:81 мас. %, сочетающий водостойкость и эффективность в отношении тестмикроор-ганизмов. Показано, что в водной среде покрытие обладает сильным бактерицидным действием в отношении E.Coli, Bacillus globigii, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enteritidis, Pseudomonas cepaciae, а также слабым спо-роцидным действием в отношении спор Bacillus globigii. Установлено, что покрытие, предотвращающее вторичное микробное обсеменение питьевой воды и биообрастание поверхностей, не представляет опасности при контакте с питьевой водой, так как в воде над покрытием свободный ПГМГхл не превышает ПДК (1 мг/л), что подтверждается результатами биопроб с даф-
ниями. Таким образом, интерполимерное покрытие ПГМГхл/ХСПЭ может быть использовано для борьбы с микробным обсеменением воды, а также для предотвращения образования биопленок и биообрастания поверхности оборудования, эксплуатирующегося в длительном контакте с водой [3].
Был предложен новый тип интерполимерного модификатора и разработана технология его получения за счет применения совмещающих интерполимерных добавок на основе смесей полиамида-6 (ПА-6) и ХСПЭ в процессе их совместной механохимической обработки [4]. Интерполимер типа ПА-6 и ХСПЭ в присутствии хинолового эфира (ХЭФ) проявляет себя как эффективный модификатор ударной прочности ПА-6, а также ударной прочности его смеси с полипропиленом. Проведена оптимизация состава интерполимера и его содержания в ПА-6, что позволило обеспечить трехкратное повышение ударной вязкости по сравнению с исходным полиамидом.
Влияние изоцианатсодержащих добавок на свойства полимерной смеси хлорсульфированный полиэтилен - этилен-пропиленовый каучук тройной рассматривается в работе [5]. Экспериментально показано, что введение изоцианата в одну из фаз значительно изменяет картину, характерную для несовместимых полимерных смесей, не содержащих модифицирующих добавок. В качестве объекта исследования была выбрана полимерная смесь ХСПЭ-СКЭПТ. В одну из фаз предварительно вводился модификатор изоцианатной природы (СКУ-ПФЛ). Были сделаны выводы, что для смесей на основе ХСПЭ и СКЭПТ характерна анизотропия макроскопических свойств, которая проявляется, с одной стороны, в практически аддитивной зависимости температуры размягчения (Тр) от состава, а, с другой, в существенной нелинейности аналогичной функции для температуры стеклования (Тс). Только при избытке СКЭПТ соответствующие смеси становятся однозначно (на молекулярном уровне) гетерогенными.
Интересны результаты исследований влияния твердых нефтеполимер-ных смол (НПС) на свойства лаков и покрытий на основе хлорсульфированно-го полиэтилена [6]. Для получения покрытий на основе ХСПЭ с удовлетворительными свойствами был проведен метод структурной модификации полимерной матрицы эластичного ХСПЭ более твердым полимером. Проведенные испытания показали, что введение НПС в состав покрытий на основе ХСПЭ позволяет получать покрытия большей толщины, увеличивает их твердость. Однако при этом наблюдается некоторое снижение защитных свойств.
Таким образом, рассмотренные некоторые интерполимеры, полученные на основе хлорсульфированного полиэтилена, показали возможности улучшения его свойств при совмещении с другими полимерами.
Авторы данной статьи при постановке своей работы ставили цель получения интерполимеров на основе ХСПЭ и эпоксидного олигомера ЭД-20. Присутствие в составе ХСПЭ сульфохлоридных групп дает возможность проводить модификацию этого полимера с ускорением процесса его отверждения и повышением физико-механических показателей при использовании реакционно-способных олигомеров. Применение ЭД-20 также позволяет существенно повысить адгезию этих материалов к металлическим поверхностям, что является очень важной характеристикой для защитных покрытий. При разработке кровельных материалов в полимерно-битумные композиции (ХСПЭ и БНК 45/190) вводили 10 м.ч. ЭД-20. Было установлено, что эпоксидный олигомер оказывает комплексное влияние на материалы: улучшает адгезионные характеристики, повышает прочность при разрыве в среднем в полтора раза, снижает водопоглощение. Благодаря снижению водопоглощения также можно реализовать сохранение прочностных характеристик после выдержки в воде и последующем замораживании. Кроме того, удалось добиться получения интерполимерных материалов со стабильными характеристиками после УФ-облучения.
Библиографический список
1. Воинцева И.И., Валецкий П.М. Интерполимеры с биоцидными свойствами на основе полигексаметиленгуанидина и хлорсульфированного полиэтилена. Черноголовка (Моск. обл.): 2000. - C.71-72 .
2. Воинцева И.И., Гильман Л.М., Валецкий П.М. Интерполимеры со специфическими свойствами на основе хлорсульфированного полиэтилена и азотсодержащих полимеров. 2000. - С.1281-1287.
3. Доброхотский О.Н., Зиновьев Г.А, Воинцева И.И. Изучение биоцид-ного действия интерполимерного действия интерполимерного покрытия на основе полигексаметиленгуанидина//Дезинфекция. Антисептика. - М.: Издательский дом «Велт», 2011. - С. 36-41.
4. Насрат Кадом Абдул Карим. Получение совмещающих интерполимерных добавок на основе смесей ПА-6 и ХСПЭ в процессе их совместной механохимической обработки. М.: Химия, 1997. - С.3-5.
5. Перухин М.Ю. Влияние изоцианатов на свойства смеси полимеров на основе хлорсульфированного полиэтилена и этилен-пропиленового каучука тройного. М.: С.93-94.
6. Гумаров А.Х., Гарипов Р.М., Стоянов О.В. Модификация покрытий на основе Хлорсульфированного полиэтилена нефтеполимерными смолами. М.: С. 71-73.
