Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ФОТООКИСЛИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КРАСИТЕЛЕЙ В КОМПОЗИТАХ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА, НАПОЛНЕННОГО ПРИРОДНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ'

ОЦЕНКА ФОТООКИСЛИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КРАСИТЕЛЕЙ В КОМПОЗИТАХ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА, НАПОЛНЕННОГО ПРИРОДНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
56
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФОТООКИСЛИТЕЛЬНАЯ ДЕСТРУКЦИЯ / ФТАЛОЦИАНИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ / ВТОРИЧНЫЙ ПОЛИПРОПИЛЕН / ОБЩЕЕ ЦВЕТОВОЕ РАЗЛИЧИЕ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Базунова М.В., Ахметханов Р.М., Захаров В.П.

Работа посвящена исследованию фотоокислительной устойчивости фталоцианиновых красителей в композитах на основе вторичного полипропилена, наполненных природными компонентами растительного происхождения в зависимости от вида наполнителя и степени наполнения материала при различных температурах по общему цветовому различию и спектральным характеристикам. Показано, что в качестве способа экспресс-оценки степени разрушения красителей пластмассы в результате фотоокислительной деструкции в полимерных композитах на основе вторичного полимерного сырья и природных наполнителей растительного происхождения целесообразно использовать метод определения общего цветового различия образцов до и после воздействия УФ-излучения с помощью портативного спектрофотометра. Установлено, что изделия, окрашенные красителями на основе фталоцианиновых зеленых пигментов, характеризуются незначительной величиной общего цветового различия как в присутствии, так и в отсутствии наполнителя. Влияние вторичного полипропиленового сырья на устойчивость типовых красителей в сравнении с первичными полимерами выражается в том, что общее цветовое различие подвергнутых воздействию УФ-излучения на воздухе окрашенных образцов на основе вторичного полипропилена несколько больше, чем в случае первичного полипропилена. Факт меньшей фотоокислительной устойчивости фталоцианиновых красителей в составе композитов на основе вторичного полипропиленового сырья подтверждается и данными ИК-спектроскопии. Присутствие природных наполнителей растительного происхождения (рисовой шелухи, древесной муки) приводит к усилению общего цветового различия, причем, как правило, с повышением концентрации наполнителя выцветание более выражено.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Базунова М.В., Ахметханов Р.М., Захаров В.П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EVALUATION OF THE PHOTOOXIDATIVE STABILITY OF DYES IN COMPOSITES BASED ON RECYCLED POLYPROPYLENE FILLED WITH NATURAL COMPONENTS OF PLANT ORIGIN

The work is devoted to the study of the photooxidative stability of phthalocyanine dyes in composites based on recycled polypropylene filled with natural components of plant origin, depending on the type of filler and the degree of filling of the material at different temperatures in terms of the general color difference and spectral characteristics. It is shown that it is advisable to use a method for determining the overall color difference between samples before and after exposure to UV radiation, using a portable spectrophotometer as a method for expressing the degree of degradation of plastic dyes as a result of photooxidative degradation in polymer composites based on secondary polymer raw materials and natural plant fillers. It was established that products colored with dyes based on phthalocyanine green pigments are characterized by an insignificant value of the overall color difference, both in the presence and in the absence of a filler. The effect of recycled polypropylene raw materials on the stability of typical dyes compared to primary polymers is that the overall color difference of colored samples based on recycled polypropylene exposed to UV radiation in air is slightly greater than in the case of virgin polypropylene. The fact that the photooxidative stability of phthalocyanine dyes in composites based on recycled polypropylene raw materials is lower is also confirmed by IR spectroscopy data. The presence of natural plant fillers (rice husks, wood flour) leads to an increase in the overall color difference, and, as a rule, with an increase in the filler concentration, fading is more pronounced.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ФОТООКИСЛИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КРАСИТЕЛЕЙ В КОМПОЗИТАХ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА, НАПОЛНЕННОГО ПРИРОДНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ»

УДК 544.774+661.18

DOI: 10.33184^^^-2021.1.15

ОЦЕНКА ФОТООКИСЛИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КРАСИТЕЛЕЙ

В КОМПОЗИТАХ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА, НАПОЛНЕННОГО ПРИРОДНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

© М. В. Базунова*, Р. М. Ахметханов, В. П. Захаров

Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

Тел.: +7 (347) 229 97 24.

*Email: mbazunova@mail.ru

Работа посвящена исследованию фотоокислительной устойчивости фталоцианиновых красителей в композитах на основе вторичного полипропилена, наполненных природными компонентами растительного происхождения в зависимости от вида наполнителя и степени наполнения материала при различных температурах по общему цветовому различию и спектральным характеристикам. Показано, что в качестве способа экспресс-оценки степени разрушения красителей пластмассы в результате фотоокислительной деструкции в полимерных композитах на основе вторичного полимерного сырья и природных наполнителей растительного происхождения целесообразно использовать метод определения общего цветового различия образцов до и после воздействия УФ-излучения с помощью портативного спектрофотометра. Установлено, что изделия, окрашенные красителями на основе фталоцианиновых зеленых пигментов, характеризуются незначительной величиной общего цветового различия как в присутствии, так и в отсутствии наполнителя.

Влияние вторичного полипропиленового сырья на устойчивость типовых красителей в сравнении с первичными полимерами выражается в том, что общее цветовое различие подвергнутых воздействию УФ-излучения на воздухе окрашенных образцов на основе вторичного полипропилена несколько больше, чем в случае первичного полипропилена. Факт меньшей фотоокислительной устойчивости фталоцианиновых красителей в составе композитов на основе вторичного полипропиленового сырья подтверждается и данными ИК-спектроскопии. Присутствие природных наполнителей растительного происхождения (рисовой шелухи, древесной муки) приводит к усилению общего цветового различия, причем, как правило, с повышением концентрации наполнителя выцветание более выражено.

Ключевые слова: фотоокислительная деструкция, фталоцианиновые красители, вторичный полипропилен, общее цветовое различие.

Введение Различие в природе и химических свойствах поли-

мерной основы и красителей, входящих в состав Известно, что все компоненты спектрального -л.

X композиционного материала, и их стойкостьк фак-

диапазона электромагнитного излучения Солнца в

^ ^ торам естественного старения, может существенно

той или иной мере отазыгаюг ощутимое, в основ- повлиять на стабильность полимерного материала.

ном, деструктивное, воздействие на пластмассы. В Многочисленные публикации отечественных

наибольшей степени деструктивные процессы по- и зарубежных авторов посвящены изучению про-

лимерной основы пластмасс происходят под дейст- цессов фотоокисления полиолефинов [2-5]. Для

вием ультрафиолетовой (уф) части спектра. Энер- определения устойчивости полимеров к действию

гия УФ-излучения достаточна для того, чтобы раз- УФ-облучения в работах [6-7] использовали полосу

рушить межатомные связи [1]. Фотохимическое поглощения карбонильных групп в области 1720 см-1

воздействие на макромолекулы способствует даль- (кетонные группы). Поэтому скорость образования

нейшей термической окислительной деструкции, и концентрацию групп С=О можно использовать в

что приводит к охрупчиванию, выгоранию цвета и качестве меры скорости и глубины деструкции по-

ухудшению всех механических и электрических лимера соответственно.

свойств полимерного материала. Однако, данные о фотоокислительной устой-Таким образом, одним из наиболее сущест- чивости красителей для изделий из вторичного по-венных недостатков пластмасс является их низкая лиолефинового сырья в научно-технической лите-светостойкость, в т.ч. цветостойкость. Окрашенный ратуре практически отсутствуют. Вторичное по-полимерный материал должен иметь достаточно лиолефиновое сырье, имеющее определенную пре-высокую цветостойкость как самого полимера, так дысторию, может существенно отличаться от пери красителя. Если цветостойкость полимера и кра- вичного по светостойкости, т.к. во вторичном сы-сителя в нем сильно отличаются, то материал вы- рье могут содержаться хромофорные группы, спо-ходит из строя раньше, чем будет исчерпан полно- собные поглощать компоненты спектрального диа-стью его потенциальный ресурс светостойкости. пазона солнечного излучения.

Известно, что изменение цвета органических пигментов обычно происходит под действием излучения с длиной волны, близкой к максимуму поглощения света данным пигментом, и зависит от природы и концентрации пигмента и природы окрашиваемого полимера [3; 8]. Большое влияние на цветостойкость оказывает разбавление пигмента белилами. Многие пигменты (например, азопиг-менты) в насыщенных накрасках обладают хорошей или отличной цветостойкостью, а в разбавленных накрасках, т.е. в светлых тонах, сильно выцветают. Высокую стойкость к действию света имеет небольшое число органических пигментов.

Введение дисперсных наполнителей (природных наполнителей растительного происхождения, неорганических наполнителей и др.) в полиолефи-ны приводит к существенным изменениям физико-химических и механических свойств получаемых полимерных композиционных материалов [9], а также оказывает существенное влияние на процессы их термической, термо- и фотоокислительной деструкции и на процессы разрушения красителей пластмасс. Введение в полимеры наполнителей с определенными физико-химическими свойствами поверхности может приводить к ускорению или ингибированию различных стадий процесса деструкции и изменению химизма этих реакций [10]. Кроме того, в присутствии дисперсных наполнителей возможно изменение фазового состояния и морфологии полимерной матрицы композита, что может отразиться на характере диффузионных процессов - диффузии кислорода и свободных радикалов в композите. Следовательно, это может отразиться на развитии процессов фотоокислительной устойчивости пигментов в зависимости от вида наполнителя и степени наполнения полимера.

Таким образом, целью работы является исследование фотоокислительной устойчивости фтало-цианиновых красителей в композитах на основе вторичного полипропилена (ММ), наполненных природными компонентами растительного происхождения в зависимости от вида наполнителя и степени наполнения материала при различных температурах по общему цветовому различию и спектральным характеристикам.

Экспериментальная часть

В работе использовались образцы вторичного ПП (вторПП), соответствующего ПП марки «ПП 350 белый Мастербач 22», представляющего собой дробленый материал из некондиционных изделий, производимых методом литья под давлением в технологическом производстве ООО «ЗПИ Альтернатива» (Республика Башкортостан, г. Октябрьский).

В качестве природных наполнителей растительного происхождения использована измельченная рисовая шелуха (РШ), со средним размером частиц 0.2 мм, содержащая 40-45% целлюлозы, 20-25%

лигнина, 15% гемицеллюлозы, остальное - минеральные вещества, и древесная мука (ДМ) марки 180 хвоя (г. Дзержинск), соответствующая ГОСТу 16361-87 и ТУ 5386-001-87877379-2014, со средним размером частиц около 0.17 мм, содержащая 45-52% целлюлозы, 35% лигнина, 17-23% гемицеллюлозы, остальное - минеральные вещества, предоставленные ООО «ПЛАСТ-СЕРВИС».

Дозировка растительного наполнителя рассчитывалась в массовых частях (м.ч.) на 100 м.ч. вторПП.

ООО «ЗПИ «Альтернатива» (г. Октябрьский) предоставлено 2 вида фталоцианиновых красителей:

1. Б 2560 зеленый с/к МЕ 500838 (далее - краситель №1).

2. Б 2674 зеленый ПЭ 173956 (далее - краситель №2).

Содержание красителя в исследуемых образцах - 1.5% мас.

Получение полимерных материалов в виде пластин толщиной 1 мм. осуществляли в расплаве на лабораторной станции (пластограф) Plasto-graphEC (Brabender, Германия) в течение 15 мин при нагрузке 200 Н и температуре 180 °С с последующим прессованием на автоматическом гидравлическом прессе AutoMH-NE (Carver, США) при 210 °С и выдержке под давлением 7000 кгс в течение 3 мин.

Для изучение процессов разрушения красителей пластмассы в результате фотоокислительного воздействия под действием УФ-излучения в полимерных композитах на основе вторичного полипропиленового сырья и природных наполнителей растительного происхождения (РШ, ДМ) проведено ускоренное климатическое старение в лабораторных условиях с помощью везерометра с последующим определением общей разницы цветов между образцом и стандартом в трех режимах: УФ-излучение, УФ-излучение с орошением, УФ-излу-чение с конденсацией.

В работе использовался везерометр для ускоренного старения материалов QUV производства Q-Lab (Огайо, США).

Для проведения испытаний по воздействию УФ-излучения на воздухе с орошением/конденсацией задается цикл испытаний, включающий в себя два основных этапа:

1) УФ-излучение (интенсивность излучения 0.89 Вт/м2 при 340 нм, температура 45 °С, 60 °С). Длительность излучения 18 ч.

2) Орошение/конденсация.

При разрушении красителя происходит выцветания полимерного материала. В связи с этим, с помощью портативного спектрофотометра BYK spectro guide (производитель BYK Gardner) определена разница цветов между образцом окрашенного полимерного композиционного материала и стандартом. Спектрофотометры spectro-guide являются официально подтвержденным средством измерения

цвета и блеска по ГОСТ Р 52663-2006 и ГОСТ Р 52662-2006. Они, в т.ч. предназначены для объективной оценки цвета и цветовых различий между образцами, а также определения отклонений в цвете при изготовлении окрашенных изделий. Их работа основана на методе измерения координат цвета при помощи трехкоординатного колориметра (компаратора цвета). Принцип измерения основан на измерении спектрального коэффициента отражения в диапазоне длин волн 400-700 нм и последующего расчета цветовых характеристик.

При математическом описании цветовых различий используют величину ДЕ, которая характеризует общее различие в цвете (как по цветности, так и по светлоте) между двумя сравниваемыми образцами и пропорциональна визуально воспринимаемой разнице в цвете этих образцов.

Методика вычисления общего цветового различия ДЕ заключается в следующем: необходимо записать отдельные колориметрические компоненты L*, а*, Ь*, определяемые с помощью портативного спектрофотометра, где Ь* - светлота (или показатель яркости), а* - изменение цветности от зеленого цвета до красного, Ь* - изменение цветности от желтого цвета до синего, и рассчитать ДЕ по формуле:

дЕ = уЦ1.*)2+(а*)2+(Ь*У ИК-спектры прессованых пластин толщиной 1 мм полипропиленового сырья и композитов в присутствии красителей сняты сняты на инфракрасном спектрофотометре с преобразованием Фурье «ЖА-Й1т1у-^» фирмы Shimadzu с приставкой однократного НПВО.

Обсуждение результатов

Обычно используют два метода оценки световой и атмосферной стойкости материалов:

• воздействие солнечного света как в присутствии, так и в отсутствии атмосферной влажности на экспериментальных станциях. находящихся на открытом воздухе (натурные испытания);

• искусственное освещение как в присутствии, так и в отсутствии влажности в лаборатории (лабораторные испытания).

Наиболее достоверным методом определения стойкости материала к факторам естественного старения, в т.ч. и цветостойкости окрашенных полимерных материалов, являются натурные испытания [ГОСТ 9.708-83]. Основным недостатком испытаний материалов в натурных условиях является их большая продолжительность (до 10 лет). Для сокращения сроков испытаний и сравнения данных о стойкости различных материалов к воздействию климатических факторов применяют ускоренные климатические испытания в лабораторных условиях. Современные лабораторные климатокамеры позволяют создавать условия как для форсированного воздействия отдельных климатических факторов, обычно УФ-излучения, температуры или влажности, так и условия, которые будут максимально приближены к реальным условиям эксплуатации, хранения и транспортировки.

Практически все виды пигментов, в т.ч. и фта-лоцианиновые, в результате фотоокислительных и термоокислительных превращений деструктируют и, соответственно, выцветают. В связи с этим, проведено исследование фотоокислительной устойчивости красителей после ускоренных климатических испытаний в композитах на основе вторПП, наполненного РШ и ДМ, в зависимости от вида наполнителя и степени наполнения материала при различных температурах по общему цветовому различию и спектральным характеристикам. Результаты представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Результаты расчета общего цветового различия ДЕ" образцов окрашенных полимерных композитов на основе вторичного полипропилена, подвергнутых УФ-облучения в течение 18 ч, УФ-облучения с конденсацией, УФ-облучения с орошением при температуре 45 °С

AE" после УФ-облучения ДЕ" после ДЕ" после

Краситель Полимерная матрица УФ-облучения УФ-облучения

с конденсацией с орошением

nnH350FF/3 0.60 0.68 1.93

ВторПП 0.94 1.26 2.33

ВторПП + 10 м.ч. РШ 0.30 3.88 0.85

№1 ВторПП + 5 м.ч. РШ 0.18 1.88 0.92

ВторПП + 2 м.ч. РШ 1.24 1.85 0.75

ВторПП +1 0 м.ч. ДМ 1.04 2.04 1.04

ВторПП + 5 м.ч. ДМ 0.37 0.87 0.73

ВторПП + 2 м.ч. ДМ 0.26 0.76 0.62

ППН350FF/3 0.60 0.68 1.93

ВторПП 0.98 1.27 2.21

ВторПП + 10 м.ч. РШ 0.93 2.31 1.65

№2 ВторПП + 5 м.ч. РШ 0.35 1.40 1.26

ВторПП + 2 м.ч. РШ 0.13 1.38 1.36

вторПП + 10 м.ч. ДМ 2.17 2.87 2.19

вторПП + 5 м.ч. ДМ 2.07 2.22 1.97

вторПП + 2 м.ч. ДМ 0.87 1.87 0.99

Таблица 2

Результаты расчета общего цветового различия ДЕ" образцов окрашенных полимерных композитов на основе вторичного полипропилена, подвергнутых УФ-облучения в течение 18 ч, УФ-облучения с конденсацией, УФ-облучения с орошением при температуре 60 °С

AE" после УФ-облучения AE" после AE" после

Краситель Полимерная матрица УФ-облучения УФ-облучения

с конденсацией с орошением

nnH350FF/3 1.60 1.68 1.38

ВторПП 1.94 2.24 1.94

ВторПП + 10 м.ч. РШ 1.31 3.98 1.87

№1 ВторПП + 5 м.ч. РШ 1.18 2.78 1.72

ВторПП + 2 м.ч. РШ 1.84 1.95 1.45

ВторПП +10 м.ч. ДМ 1.22 2.01 2.14

ВторПП + 5 м.ч. ДМ 0.37 0.87 0.73

ВторПП + 2 м.ч. ДМ 0.86 1.74 1.52

HH350FF/3 0.60 0.68 1.93

ВторПП 0.98 1.27 0.33

ВторПП + 10 м.ч. РШ 0.93 2.31 1.65

№2 ВторПП + 5 м.ч. РШ 0.35 1.40 1.26

ВторПП + 2 м.ч. РШ 0.13 1.38 1.36

ВторПП + 10 м.ч. ДМ 2.17 2.87 2.19

ВторПП + 5 м.ч. ДМ 2.07 2.22 1.97

ВторПП + 2 м.ч. ДМ 0.87 1.87 0.99

Как следует из данных, представленных в табл. 1, все образцы, подвергнутые воздействию УФ-излучения (в т.ч. с орошением/конденсацией) в течение 18 ч, характеризуются незначительной величиной общего цветового различия, т.к. AE" для всех без исключения образцов имеет значение меньше 3. Однако, можно отметить, следующее.

Во-первых, влияние вторичного полипропиленового сырья на устойчивость типовых красителей в сравнении с первичными полимерами выражается в том, что общее цветовое различие подвергнутых воздействию УФ-излучения окрашенных образцов на основе вторичного полипропилена несколько больше, чем в случае первичного полипропилена, что может быть связано с тем, что во вторичном полипропилене могут содержаться гидропероксид-ные и пероксидные группы, накопленные материалом при переработке и эксплуатации. Данные функциональные группы при распаде образуют свободные радикалы, инициирующие процессы деструкции органических соединений, в т. ч. красителя.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Во-вторых, присутствие природных наполнителей растительного происхождения (РШ, ДМ) приводит к усилению общего цветового различия, причем, как правило, с повышением концентрации наполнителя выцветание более выражено.

Можно также отметить, что проведение ускоренного старения окрашенных полимерных композитов под действием УФ-облучения в течение 18 ч в присутствии влаги (т.е. в режиме орошения и в режиме конденсации) приводит к более существенному изменению цвета, чем без влаги.

При увеличении температуры, при которой проводилось воздействие УФ-излучения на воздухе, в т. ч. с орошением/конденсацией, общее цветовое различие выше (табл. 2), следовательно можно констатировать факт более существенного протекания процесса разрушения красителя.

Невысокие показатели общего цветового различия окрашенных фталоцианиновым пигментом полимерных композитов на основе вторичного ПП могут быть объяснены тем, что поглощение молекулой фталоцианина кванта света ультрафиолетового или видимого диапазонов вызывает возбуждение молекулы и ее переход в более высокоэнерге-тичное состояние, т.е. фталоцианины могут рассматриваться как фотосенсибилизаторы.

О разрушении красителя в результате фото- и термоокислительной деструкции также можно судить по ИК спектрам. При сравнении ИК-спектров образцов композитов на основе первичного и вторичного полипропиленового сырья и красителей №1 и №2 до и после УФ-воздействия установлено, что во всех модифицированных образцах появляются достаточно интенсивные полосы поглощения при 1690-1720 см1, которые характерны для кар-бонила, входящего в состав различных функциональных групп. Появление этой группировки атомов в макромолекулах I II I может быть обусловлено фотоокислительной деструкцией под действием УФ-излучения. Анализ включений свидетельствует о том, что вследствие разрушения количество фта-лоцианиновых пигментов в образцах уменьшается и ИК-спектроскопия не фиксирует полосы поглощения, характерные для этих органических соединений. В целом, существенных отличий в процессах разрушения красителей в образцах на основе первичного и вторичного I II I не наблюдается.

Образцы окрашенных полимерных композитов на основе вторичного полипропилена и растительных наполнителей (ДМ, РШ) характеризуются наименьшей фотоокислительной устойчивостью, что согласуется с данными по определению общего цветового различия.

Выводы

1. В качестве способа экспресс-оценки степени разрушения красителей пластмассы в результате фотоокислительной деструкции в полимерных композитах на основе вторичного полимерного сырья и природных наполнителей растительного происхождения целесообразно использовать метод определения общего цветового различия образцов до и после воздействия УФ-излучения с помощью портативного спектрофотометра.

2. При составлении технических условий на окрашенные пластмассовые изделия на основе вторичного полипропиленового сырья необходимо указать, что изделия, окрашенные красителями на основе фталоцианиновых зеленых пигментов характеризуются незначительной величиной общего цветового различия как в присутствии, так и в отсутствии наполнителя, т.к. AE" для всех без исключения образцов имеет значение меньше 5.

3. Влияние вторичного полипропиленового сырья на устойчивость типовых красителей в сравнении с первичными полимерами выражается в том, что общее цветовое различие подвергнутых воздействию УФ-излучения на воздухе окрашенных образцов на основе вторичного полипропилена несколько больше, чем в случае первичного полипропилена. Факт меньшей фотоокислительной устойчивости фталоцианиновых красителей в составе композитов на основе вторичного полипропиленового сырья подтверждается и данными ИК-спектроскопии.

4. Присутствие природных наполнителей растительного происхождения (рисовой шелухи, древесной муки) приводит к усилению общего цветового различия, причем, как правило, с повышением концентрации наполнителя выцветание более выражено.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шляпинтох В. Я. Фотохимические превращения и стабилизация полимеров. М.: Химия, 1979. 344 с.

2. Degradation and Stabilization of Polymers (Theory and Practice) / Ed. Zaikov G. E. N.Y.: Nova Sci. Publ. Inc., 1995. 238 рр.

3. Ренби Б., Рабек Я. Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров. М.: Мир, 1978. 676 с.

4. Бугоркова В. С., Агеева Т. А., Гальперин В. М. Основные направление создания фото- и биодеструктируемых полимерных материалов (обзор) // Пласт. массы. 1991. №9. С. 48-51.

5. Шибряева Л. С., Ольхов А. А., Тертышная Ю. В. Особенности деструкции смесей полимеров с поли-3-оксибутиратом. Структурные эффекты // Пласт. массы. 2010. .№9. С. 49-56.

6. Шляпников Ю. А., Кирюшкин С. Г., Марьин А. П. Антиокислительная стабилизация полимеров. М.: Химия, 1986. 256 с.

7. Базунова М. В., Мустакимов Р. А., Базунова А. А., Лаз-дин Р. Ю., Захаров В. П. Изучение влияния деструктивных процессов на перерабатываемость вторичного полипропиленового сырья в присутствии меловой добавки // Вестник Башкирского университета. 2019. Т. 24. .№3. С. 581-586.

8. Павлов H. H. Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях. М.: Химия, 1982. 224 с.

9. Базунова М. В., Мустакимов Р. А., Садритдинов А. Р., Кулиш Е. И., Захаров В. П. Изучение изменения физико-механических свойств композитов на основе вторичного полимерного сырья в присутствии неорганических наполнителей под действием факторов внешней среды // Вестник Башкирского университета. 2019. Т. 24. №»1. С. 49-54.

10. Брык М. Т. Деструкция наполненных полимеров. М.: Химия, 1989. 191 с.

Поступила в редакцию 11.01.2021 г.

DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2021.1.15

EVALUATION OF THE PHOTOOXIDATIVE STABILITY OF DYES IN COMPOSITES BASED ON RECYCLED POLYPROPYLENE FILLED WITH NATURAL COMPONENTS OF PLANT ORIGIN

© M. V. Bazunova*, R. M. Akhmetkhanov, V. P. Zakharov

Bashkir State University 32 Zaki Validi Street, 450076 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

Phone: +7 (347) 229 97 24.

*Email: mbazunova@mail.ru

The work is devoted to the study of the photooxidative stability of phthalocyanine dyes in composites based on recycled polypropylene filled with natural components of plant origin, depending on the type of filler and the degree of filling of the material at different temperatures in terms of the general color difference and spectral characteristics. It is shown that it is advisable to use a method for determining the overall color difference between samples before and after exposure to UV radiation, using a portable spectrophotome-ter as a method for expressing the degree of degradation of plastic dyes as a result of photooxidative degradation in polymer composites based on secondary polymer raw materials and natural plant fillers. It was established that products colored with dyes based on phthalocyanine green pigments are characterized by an insignificant value of the overall color difference, both in the presence and in the absence of a filler. The effect of recycled polypropylene raw materials on the stability of typical dyes compared to primary polymers is that the overall color difference of colored samples based on recycled polypropylene exposed to UV radiation in air is slightly greater than in the case of virgin polypropylene. The fact that the photooxidative stability of phthalocyanine dyes in composites based on recycled polypropylene raw materials is lower is also confirmed by IR spectroscopy data. The presence of natural plant fillers (rice husks, wood flour) leads to an increase in the overall color difference, and, as a rule, with an increase in the filler concentration, fading is more pronounced.

Keywords: photooxidative degradation, phthalocyanine dyes, secondary polypropylene, general color difference.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Shlyapintokh V. Ya. Fotokhimicheskie prevrashcheniya i stabilizatsiya polimerov [Photochemical conversion and stabilization of polymers]. Moscow: Khimiya, 1979.

2. Degradation and Stabilization of Polymers (Theory and Practice). Ed. Zaikov G. E. N.Y.: Nova Sci. Publ. Inc., 1995. 238 rr.

3. Renby B., Rabek J. Fotodestruktsiya, fotookislenie, fotostabilizatsiya polimerov [Photodegradation, photooxidation, photostabilization of polymers]. Moscow: Mir, 1978.

4. Bugorkova V. S., Ageeva T. A., Gal'perin V. M. Plast. massy. 1991. No. 9. Pp. 48-51.

5. Shibryaeva L. S., Ol'khov A. A., Tertyshnaya Yu. V. Plast. massy. 2010. No. 9. Pp. 49-56.

6. Shlyapnikov Yu. A., Kiryushkin S. G., Mar'in A. P. Antiokislitel'naya stabilizatsiya polimerov [Antioxidant stabilization of polymers]. Moscow: Khimiya, 1986.

7. Bazunova M. V., Mustakimov R. A., Bazunova A. A., Lazdin R. Yu., Zakharov V. P. Vestnik BashGU. 2019. Vol. 24. No. 3. Pp. 581586.

8. Pavlov N. N. Starenie plastmass v estestvennykh i iskusstvennykh usloviyakh [Aging of plastics in natural and artificial conditions]. Moscow: Khimiya, 1982.

9. Bazunova M. V., Mustakimov R. A., Sadritdinov A. R., Kulish E. I., Zakharov V. P. Vestnik BashGU. 2019. Vol. 24. No. 1. Pp. 49-54.

10. Bryk M. T. Destruktsiya napolnennykh polimerov [Degradation of filled polymers]. Moscow: Khimiya, 1989.

Received 11.01.2021.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.