Научная статья на тему 'Расчет степени кристалличности во внешнем слое полиэтилена, наполненного техническим углеродом'

Расчет степени кристалличности во внешнем слое полиэтилена, наполненного техническим углеродом Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
388
84
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЛИЭТИЛЕН / СТЕПЕНЬ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ / ИК-ФУРЬЕ СПЕТРОСКОПИЯ / РOLYETHYLENE / DEGREE OF CRYSTALLINITY / FT-IR SPECTROSCOPY

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Деев И. А., Бурындин В. Г., Ельцов О. С.

Произведен расчет степени кристалличности на основе инфракрасных Фурье-спектров нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО Фурье-ИК спектров) для различных марок ненаполненных и наполненных образцов полиэтилена

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Деев И. А., Бурындин В. Г., Ельцов О. С.

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

Calculation of the degree of crystallinity on basis of Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared spectra (ATR FT-IR spectra) was carried out for the different brands of unfilled and filled polyethylene samples.

Текст научной работы на тему «Расчет степени кристалличности во внешнем слое полиэтилена, наполненного техническим углеродом»

УДК 678.742.2:543.422.3-74

И. А. Деев, В. Г. Бурындин, О. С. Ельцов

РАСЧЕТ СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ ВО ВНЕШНЕМ СЛОЕ ПОЛИЭТИЛЕНА, НАПОЛНЕННОГО ТЕХНИЧЕСКИМ УГЛЕРОДОМ

Ключевые слова: полиэтилен, степень кристалличности, ИК-Фурье спетроскопия.

Произведен расчет степени кристалличности на основе инфракрасных Фурье-спектров нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО Фурье-ИК спектров) для различных марок ненаполненных и наполненных образцов полиэтилена.

Key words: рolyethylene, degree of crystallinity, FT-IR spectroscopy.

Calculation of the degree of crystallinity on basis of Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared spectra (ATR FT-IR spectra) was carried out for the different brands of unfilled and filled polyethylene samples.

В работе [1] по данным НПВО Фурье-ИК спектров определена объемная степень кристалличности полиэтилена низкой (ПЭНП), средней (ПЭСП) и высокой плотности (ПЭВП) по расчетному количеству метильных групп при 1378 см 1.

Количество метильных групп не может показать изменение степени кристалличности полиэтилена, например, в набухших или наполненных образцах полиэтилена, т. к. количество метильных групп постоянно, а упаковка метиленовых макромолекул изменяется.

Наполненный техническим углеродом черный образец полиэтилена сложно исследовать ИК-спектроскопией пропускания [2], поэтому при изучении степени кристалличности по данным НПВО Фурье-ИК спектров наполненных и ненаполненных образцов полиэтилена нами найдена зависимость степени кристалличности образца полиэтилена от оптической плотности при 1472 см-1 и 1466 см-1 (рис. 1).

Предположительно данная зависимость может смещаться с изменением материала кристалла НПВО и угла падения.

Рис. 1 - НПВО Фурье-ИК спектр: а) ПЭНП 11503-070, б) ПЭВП ПЭ2НТ 22-12; на оси ординат оптическая плотность, на оси абсцисс волновое число в диапазоне 1400-1500 см 1

Цель данной работы - установление зависимости объемной степени кристалличности от оптической плотности во внешнем слое (< 1,4 мкм) наполненных техническим углеродом образцов полиэтилена по данным НПВО Фурье-ИК спектров.

Экспериментальная часть

Исследованы образцы промышленных марок полиэтилена: ПЭНП 11503-070 (ГОСТ 16337-77, образец «а»), ПЭНП 10803-020 (ГОСТ 16337-77, образец «b»), ПЭНП 15813-020 (ГОСТ 16337-77, образец «с»), ПЭНП 15313-003 (ГОСТ 16337-77, образец «d»), линейный ПЭНП ПЭ2НТ15-5 (ТУ 2243-17700203335-2007, образец «e»), ПЭСП Borstar FB1350 (плотность ~ 935 кг/м3 по ISO 1183, образец «f»), ПЭВП 293-285Д (ТУ 2243-127-00203335-2000, образец «g»), ПЭВП ПЭ2НТ11-285Д (ТУ 2243-175-

00203335-2007, образец «h»), ПЭВП Ставролен 273-83 (ТУ 2211-004-50236110-2001, образец «i»), ПЭВП ПЭ2НТ 11-9 (ТУ 2243-174-00203335-2007, образец «j»), ПЭВП ПЭ2НТ76-17 (ТУ 2243-18800203335-2009, образец «к»), ПЭВП ПЭ2НТ22-12 (ТУ 2243-176-00203335-2007, образец «1»), ПЭНП 153-10К (ГОСТ 16336-77, образец «т»), ПЭВП ПЭ80Б-275 (ТУ 2243-046-00203521-2004, образец «п»), ПЭВП 273-79 (ГОСТ 16338-85, образец «о»).

Анализировались плоские квадратные образцы полиэтилена со стороной 3-4 мм и толщиной 160-280 мкм, вырезанные из центра плёнок, запрессованных при 20 °С из одной гранулы каждой марки полиэтилена. При большей толщине анализируемых образцов пик при 1472 см 1 полностью перекрывает впадину при 1466 см-1.

Спектры получены методом НПВО Фурье-ИК спектроскопии на спектрометре «BRUKER OPTICS ALPHA-E» с кристаллом НПВО однократного отражения из селенида цинка и углом падения в 45°.

Для каждого образца полиэтилена получено 30 итоговых НПВО Фурье-ИК спектров в диапазоне 1400-1500 см 1 (по 15 спектров с центров двух квадратных сторон образца).

Спектры сняты с вычитанием фонового спектра паров воды и углекислого газа из каждого спектра.

Снятие каждого спектра произведено сразу после каждого прижатия и заняло ~ 8 с. Образцы

каждый раз прижимались к кристаллу НПВО с усилием 190-194 Н.

Степень кристалличности во внешнем слое исследуемых образцов полиэтилена рассчитана по данным из программы «OPUS 6.5».

Статистическая обработка проведена в программах «Microsoft Office Excel 2007» и «IBM SPSS Statistics 19.0».

Обсуждение результатов

В данном исследовании использованы двенадцать ненаполненных образцов различных марок полиэтилена для построения зависимости плотности полиэтилена от оптической плотности, и три различных наполненных образца полиэтилена (ПЭНП 153-10К, ПЭВП ПЭ80Б-275 и ПЭВП 273-79 с содержанием технического углерода 2,0-2,5 % масс.) для основного расчета.

Пик при 1472 см 1 относят к деформационным колебаниям метиленовых групп полиэтилена в кристаллической области [2].

НПВО ИК-спектры количественно отличаются от ИК-спектров пропускания из-за возможного эффекта аномальной дисперсии в кристалле НПВО, поэтому для получения НПВО ИК-спектров, похожих на ИК-спектры пропускания, рекомендуется применять коррекцию НПВО спектров [2,3].

В данном эксперименте исследованы скорректированные НПВО Фурье-ИК спектры, потому что программное корректирование НПВО спектров лишь пропорционально изменяет данную экспериментальную зависимость из некорректированных спектров.

Из-за неодинакового прижатия образцов значения оптической плотности одного и того же пика у одного и того же образца могут значительно различаться, поэтому для количественного анализа рекомендуется использовать внутренний стандарт и постоянство условий съемки спектров образцов полиэтилена (объём образцов, усилие прижатия образцов, время снятия спектра) [2].

Результаты прямых измерений оптической плотности во внешнем слое образцов полиэтилена приведены в табл. 1: A1 - оптическая плотность пика при 1472 см 1, A2 - оптическая плотность впадины при 1466 см 1, КППЭ - коэффициент плотности полиэтилена из каждого спектра, рассчитанный как КППЭ = A1/A2.

Дальнейшие расчеты проведены с применением КППЭ.

Однородность всех выборок с результатами измерений КППЭ проверена по многовыборочному непараметрическому скорректированному H'-критерию Краскела-Уоллиса [4], рассчитанному в программе «IBM SPSS Statistics 19.0» (табл. 2).

а Ь с а е Г И 1 к 1 т п 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ГО О

70 96 94 71 69 80 77 113 90 120 87 86 95 116 139

73 91 95 70 69 81 78 114 92 122 90 87 96 116 138

73 92 95 70 79 80 76 114 92 122 90 89 94 119 139

71 85 95 71 78 80 77 118 91 123 90 88 96 121 141

71 79 95 69 63 78 76 111 86 126 88 88 99 108 136

72 72 90 68 66 78 75 111 86 127 90 88 100 107 139

71 74 93 66 68 73 74 110 86 128 90 86 97 106 141

69 71 88 65 66 77 75 110 88 129 74 87 98 108 143

69 98 89 64 64 70 74 111 87 131 74 88 98 105 142

67 92 85 62 69 70 76 109 85 130 75 88 98 107 145

74 87 85 59 69 66 72 111 86 130 75 88 98 106 145

73 87 91 56 68 67 73 109 84 131 75 86 97 108 147

72 88 93 58 64 61 70 107 84 133 78 89 98 107 144

70 90 89 56 65 60 72 105 83 134 75 86 97 108 146

68 90 87 55 62 56 70 103 81 132 75 87 97 109 144

76 90 97 78 75 91 78 113 80 122 86 89 91 108 132

75 90 99 76 74 89 79 115 77 123 88 89 93 112 133

75 89 101 74 73 90 79 114 91 124 89 91 95 112 135

72 90 102 73 76 88 80 114 91 124 87 92 96 111 142

71 89 102 74 75 89 78 114 91 124 86 93 98 109 142

69 86 100 73 77 89 78 113 90 126 87 93 97 109 144

64 85 103 73 68 88 78 110 89 126 86 93 96 108 147

63 87 94 72 70 88 76 114 88 124 85 95 99 109 141

81 88 97 71 68 84 77 113 89 126 84 84 99 105 136

77 83 92 68 66 78 76 114 90 126 85 85 97 105 136

76 83 93 67 65 74 75 110 88 127 84 85 96 101 140

74 81 91 65 70 74 74 112 91 124 82 86 99 102 139

69 87 89 63 68 71 75 111 88 126 83 86 96 97 140

69 87 84 62 69 66 73 112 87 127 86 86 97 133 140

66 87 84 62 70 61 75 112 85 125 87 84 95 135 144

ГО 0 сч

67 89 87 66 65 59 53 71 58 76 52 50 91 91 103

69 85 89 67 66 62 53 73 59 75 53 50 91 93 103

70 85 88 67 74 60 52 75 62 77 52 50 91 95 104

67 77 89 65 74 61 53 74 62 78 52 50 91 97 104

68 73 89 64 61 59 51 69 56 80 51 51 94 85 99

69 68 87 63 64 60 52 71 57 78 52 50 93 87 102

69 68 87 63 64 56 51 70 59 81 52 49 92 85 104

67 67 84 60 64 58 51 70 60 81 46 51 93 86 105

67 89 83 59 62 53 51 70 57 81 46 51 92 85 104

64 84 80 58 66 53 51 69 58 81 45 51 92 84 105

71 81 80 56 66 51 51 71 57 82 46 51 92 90 106

71 80 88 54 64 50 50 69 57 81 47 51 93 86 106

70 80 88 54 62 45 49 70 57 82 46 51 92 86 105

Окончание табл. 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

67 83 84 52 62 47 50 69 56 83 47 50 92 88 106

66 82 82 52 60 44 48 67 55 81 46 51 93 86 105

73 87 91 73 72 68 54 74 56 77 50 50 87 90 101

73 84 92 69 71 69 54 73 55 79 51 52 90 92 100

72 83 94 70 70 69 54 73 59 80 51 53 90 92 102

70 83 96 68 72 68 55 73 61 77 51 53 92 91 106

68 82 96 70 73 67 55 72 61 80 52 52 92 89 107

66 81 96 68 73 67 54 73 60 79 52 52 93 90 106

62 79 96 67 65 66 55 72 60 79 51 52 92 88 108

61 82 90 65 66 66 52 73 60 79 50 53 93 90 104

78 82 90 66 65 62 52 71 59 81 51 49 93 86 101

76 76 88 65 63 59 52 71 59 79 50 49 91 86 103

73 76 87 61 62 57 53 71 58 78 50 49 91 83 103

72 74 83 60 66 58 52 71 59 78 50 49 94 82 101

66 79 84 61 66 52 51 72 57 78 51 49 92 78 103

65 82 79 59 66 50 49 71 59 79 49 51 92 102 103

61 80 80 59 67 46 49 71 56 78 49 50 89 103 104

КППЭ • Ю2

104 108 108 108 106 136 145 159 155 158 167 172 104 127 135

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

106 107 107 104 105 131 147 156 156 163 170 174 105 125 134

104 108 108 104 107 133 146 152 148 158 173 178 103 125 134

106 110 107 109 105 131 145 159 147 158 173 176 105 125 136

104 108 107 108 103 132 149 161 154 158 173 173 105 127 137

104 106 103 108 103 130 144 156 151 163 173 176 108 123 136

103 109 107 105 106 130 145 157 146 158 173 176 105 125 136

103 106 105 108 103 133 147 157 147 159 161 171 105 126 136

103 110 107 108 103 132 145 159 153 162 161 173 107 124 137

105 110 106 107 105 132 149 158 147 160 167 173 107 127 138

104 107 106 105 105 129 141 156 151 159 163 173 107 118 137

103 109 103 104 106 134 146 158 147 162 160 169 104 126 139

103 110 106 107 103 136 143 153 147 162 170 175 107 124 137

104 108 106 108 105 128 144 152 148 161 160 172 105 123 138

103 110 106 106 103 127 146 154 147 163 163 171 104 127 137

104 103 107 107 104 134 144 153 143 158 172 178 105 120 131

103 107 108 110 104 129 146 158 140 156 173 171 103 122 133

104 107 107 106 104 130 146 156 154 155 175 172 106 122 132

103 108 106 107 106 129 145 156 149 161 171 174 104 122 134

104 109 106 106 103 133 142 158 149 155 165 179 107 122 133

105 106 104 107 105 133 144 155 150 159 167 179 104 121 136

103 108 107 109 105 133 142 153 148 159 169 179 104 123 136

103 106 104 111 106 133 146 156 147 157 170 179 106 121 136

104 107 108 108 105 135 148 159 151 156 165 171 106 122 135

101 109 105 105 105 132 146 161 153 159 170 173 107 122 132

104 109 107 110 105 130 142 155 152 163 168 173 105 122 136

103 109 110 108 106 128 142 158 154 159 164 176 105 124 138

105 110 106 103 103 137 147 154 154 162 163 176 104 124 136

106 106 106 105 105 132 149 158 147 161 176 169 105 130 136

108 109 105 105 104 133 153 158 152 160 178 168 107 131 138

Таблица 2- Результаты проверки однородности выборок с результатами измерений КППЭ

Но Hi N k - 1 H' a P

Fi(x) = ... = Fk(x) Fi(x) = ... = Fk(x + Ak - i) 450 14 429,876 0,05 0,000

При р < а нулевая гипотеза однородности Но отклоняется на уровне значимости а = 0,05.

Предположительно неоднородность функций распределения погрешностей связана с трудно регулируемыми и меняющимися макроусловиями микроизмерений (< 1,4 мкм) [5] оптической плотности (объём образцов, глубина проникновения эванесцентной волны, степень прижатия образцов, возможные релаксационно-деформационные процессы в образцах полиэтилена).

Грубые промахи не выявлялись из-за наличия смеси различных распределений.

Степень кристалличности (%) образцов полиэтилена рассчитана по литературной зависимости как СК = 721-1п(р) - 4879 (рис. 2), где р - плотность полиэтилена (кг/м3) из НПВО Фурье-ИК спектров (р-|) и из ГОСТов, ТУ, 180 (р2).

На рис. 2 приведена данная логарифмическая кривая аппроксимации методом наименьших квадратов (МНК) литературной зависимости степени кристалличности от плотности по ИК-спектру полиэтилена из [2].

100 о° 90

I во

1 70 ¡60 £ 50 s 40

Д 30

I 20

и

о ю о

870 880 890 900 910 920 930 940 950 960 970 980 9901000 ____________________________Плотность, кг/м3_______________________

Рис. 2 - Аппроксимация МНК зависимости литературных данных степени кристалличности от плотности полиэтилена для ИК-спектров

Плотность полиэтилена (кг/м ) во внешнем слое всех образцов полиэтилена по данным НПВО Фурье-ИК спектров рассчитана как pi = 65,877-КППЭ + 849,952 (рис. 3), где КППЭ -медиана ряда результатов измерений КППЭ, 65,877 и 849,952 - экспериментально коэффициенты, определенные по линейной аппроксимации МНК для конкретного эксперимента по ряду ненаполненных образцов полиэтилена (рис. 3).

Медианы плотностей (кг/м3) для данной линейной аппроксимации МНК и для р2 берутся из ГОСТов или ТУ для соответствующих марок полиэтилена или рассчитываются другими методами (например, по ISO или ASTM).

Рис. 3 - Аппроксимация МНК зависимости плотности от коэффициента плотности для ненаполненных образцов полиэтилена по данным НПВО Фурье-ИК спектров

Абсолютная итоговая погрешность косвенных измерений КППЭ каждого образца полиэтилена рассчитана как ДКППЭ = ((Ап)2 + (АС)2)0,5, где ДП - абсолютная приборная погрешность, рассчитанная как

Аг

Г ЩА)

, 2

АА1

+

Г ^(А)

1^2 '

аа2

1

Г |д(е) • 10А1 • АТ Л 2

А2

+

А1 • 1д(е) • 10А2 • АТ

А2

где А - значение измеряемой оптической плотности; АТ - абсолютная погрешность примененного прибора в единицах пропускания, АТ = 0,003; Ас - абсолютная случайная погрешность, Ас = 0,5(0з - 01) , где Оз и 01 - соответственно значения третьего и первого квартиля в выборке результатов измерений КППЭ.

Абсолютная погрешность р1 (кг/м3) по данным НПВО Фурье-ИК спектров рассчитана

как

Ар1 =

аг(кппз)

АКППЭ = 65,877 • АКППЭ.

дКППЭ

где АКППЭ - абсолютная итоговая погрешность косвенных измерений КППЭ.

Абсолютная погрешность степени кристалличности полиэтилена (%) по медианам р1 и р2 рассчитана как

АСК = ^(Р- • Ар = 721 • Ар,

Ф Р

где Ар - абсолютная погрешность значения плотности для р1 и р2.

Относительная погрешность расчёта степени кристалличности полиэтилена в процентах рассчитана как 5СК = 100 • АСК / СК, где СК - расчетное значение степени кристалличности образца полиэтилена.

В табл. 3 указаны результаты статистической обработки косвенных измерений КППЭ.

В табл. 4 и 5 приведены расчетные плотности и степени кристалличности ненаполнен-ных и наполненных образцов полиэтилена по НПВО Фурье-ИК спектрам и по ГОСТам, ТУ и 180.

Плотность образцов полиэтилена из ГОСТов и ТУ взята при 20 °С, кроме Во^аг БВ1350 (неизвестно), 293-285Д (неизвестно), Ставролен 273-83 (23 °С). Для марки 153-10К взята плотность марки 15313-003.

2

2

а Ь с а е И і І к 1 т п о

2 Абсолютная приборная погрешность косвенных измерений КППЭ • 10

4 4 3 5 4 6 7 5 6 5 8 8 3 4 3

2 Абсолютная случайная погрешность косвенных измерений КППЭ • 10

0,5 1,0 0,5 1,5 0,9 1,5 1,4 1,5 2,9 1,9 4,4 2,0 1,4 1,9 1,4

2 Абсолютная итоговая погрешность косвенных измерений КППЭ • 10

4 4 3 5 4 6 7 5 7 5 9 8 3 4 3

Медиана выборочного ряда КППЭ • 102

104 108 106 107 105 132 146 157 149 159 170 173 105 124 136

Таблица 4 - Результаты расчетов р и СК ненаполненных образцов полиэтилена

а Ь с а е И і І к 1

Абсолютная погрешность медианы плотности из ГОСТов, ТУ и 180, кг/м3

1 1,5 2 1,5 2,5 - 3 1,5 2 3 3 3

3 Абсолютная погрешность медианы плотности по НПВО Фурье-ИК спектрам, кг/м

2,6 2,6 2,0 3 2,6 4 5 3 5 3 6 5

3 Медиана плотности из ГОСТов, ТУ и 180, кг/м

918 918,5 919 920,5 922,5 935 946 950,5 952 959 960 963

3 Медиана плотности по НПВО Фурье-ИК спектрам, кг/м

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

918,5 921,1 919,8 920 919,1 937 946 953 948 955 962 964

Абсолютная пог эешность медианы СК из ГОСТов, ТУ и ТБО, %

0,8 1,2 1,6 1,2 2,0 - 2,3 1,1 1,5 2,3 2,3 2,2

Абсолютная погрешность медианы СК из НПВО Фурье-ИК спектров, %

2,0 2,0 1,6 2,4 2,0 3 4 2,3 4 2,3 4 4

Медиана СК по плотности из ГОСТов, ТУ и 180, %

39,8 40,2 40,6 41,8 43,3 53 61,5 64,9 66 71,3 72,1 74,3

Медиана СК по плотности из НПВО Фурье-ИК спектров, %

40,2 42,2 41,2 41,4 40,7 55 61 66,8 63 68,3 74 75

Относительная погрешность расчета СК по плотности из ГОСТов, ТУ и 180, %

2,0 3 4 2,9 5 - 4 1,7 2,3 3 3 3

Относительная погрешность расчета СК по плотности из НПВО Фурье-ИК спектров, %

5 5 4 6 5 5 7 3 6 3 5 5

т п о

Абсолютная погрешность медианы плотности из ГОСТов, ТУ и 180, кг/м3

1,5 4 3,5

3 Абсолютная погрешность медианы плотности по НПВО Фурье-ИК спектрам, кг/м

2,0 2,6 2,0

3 Медиана плотности из ГОСТов, ТУ и 180, кг/м

920,5 949 960,5

3 Медиана плотности по НПВО Фурье-ИК спектрам, кг/м

919,1 931,6 939,5

Абсолютная пог решность медианы СК из ГОСТов, ТУ и ТБО, %

1,2 3 2,6

Абсолютная погрешность медианы СК из НПВО Фурье-ИК спектров, %

1,6 2 1,5

Медиана СК по плотности из ГОСТов, ТУ и 180, %

41,8 64 72,4

Медиана СК по плотности из НПВО Фурье-ИК спектров, %

40,7 50,4 56,5

Относительная погрешность расчета СК по плотности из ГОСТов, ТУ и 180, %

2,9 5 4

Относительная погрешность расчета СК по плотности из НПВО Фурье-ИК спектров, %

4 4 2,7

Из табл. 5 видно, что по данным НПВО Фурье-ИК спектров значения плотности и соответствующей ей степени кристалличности полиэтилена в наполненном образце ПЭНП (образец т) не изменяется по сравнению с ненаполненными ПЭНП. Плотность и соответствующая ей степень кристалличности полиэтилена в наполненных образцах ПЭВП (образцы п, о) ниже, чем для ненаполненных и ниже, чем плотность из ГОСТов и ТУ.

В работе [6] утверждается, что изменение степени кристалличности при введении наполнителей могут быть связаны как с их влиянием собственно на процессы кристаллизации, так и с тем, что часть полимера, перешедшая в граничный слой вблизи поверхности наполнителя, не участвует в процессе кристаллизации. В первом случае возможно как увеличение, так и уменьшение кристалличности, тогда как во втором - степень кристалличности может только снижаться.

Считается, что введение небольших количеств наполнителя способствует увеличению степени кристалличности, дальнейшее увеличение его концентрации, наоборот, снижает степень кристалличности.

Так же утверждается, что поскольку наполнитель имеет тенденцию скапливаться именно в менее упорядоченных областях полимера, то там создается повышенная по сравнению с остальным объемом концентрация наполнителя.

На основе этих литературных данных можно сделать вывод, что концентрация технического углерода 2,0-2,5 % мас. является небольшой для ПЭНП и большой для ПЭВП. Поэтому, считаем, слабое влияние данного количества наполнителя на большой объем аморфной части метиленовых макромолекул ПЭНП и сильное - на меньший объем аморфной части в ПЭВП.

Заключение

Показано уменьшение объемной кристалличности метиленовых макромолекул в двух различных наполненных техническим углеродом образцов ПЭВП по сравнению с возможной степенью кристалличности ненаполненных образцов для ИК-спектров, полученной по литературной зависимости.

При трудно регулируемых и меняющихся условиях съемки спектров полиэтилена метод НПВО Фурье-ИК спектроскопии показал удовлетворительные количественные результаты.

Литература

1. Деев, И. А. Исследование возможности применения данных НПВО ИК-Фурье спектроскопии для оценки степени кристалличности полиэтилена / И.А. Деев, В.Г. Бурындин, О.С. Ельцов // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2011. Т. 14, - №1. - С. 90-99.

2. Дехант, И. Инфракрасная спектроскопия полимеров / И. Дехант; пер. с нем. под ред. Э. Ф. Олейника. - М.: Химия, 1976. - 472 с.

3. Griffiths, P. Fourier transform infrared spectrometry, 2nd edition / P. Griffiths, J. A. De Haseth. - Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2007. - 529 p.

4. Холлендер, М. Непараметрические методы статистики / М. Холлендер, Д. Вулф; пер. с англ. Д. С. Шмерлинга. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 518 с.

5. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е изд., перераб. / П. В. Новицкий, И. А. Зограф. - Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

6. Липатов, Ю. С. Физическая химия наполненных полимеров / Ю. С. Липатов. - М.: Химия, 1977. -304 с.

© И. А. Деев - асп. каф. технологии переработки пластмасс Уральского госуд. лесотехнического университета (УГЛТУ), vgb@usfeu.ru; В. Г. Бурындин - д-р техн. наук, проф., зав.кафедрой технологии переработки пластмасс УГЛТУ; О. С. Ельцов - канд. хим. наук, доц. каф. технологии органического синтеза, химико-технологический факультет, Уральский федеральный университет им. Первого президента России Б.Н. Ельцина.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.