CC BY
11
УДК 678.660.541.64
РЕОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СШИТОГО _ПЛАСТИФИЦИРОВАННОГО ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА. ._
Шыхалиев Карам Сефи
Д. Т.Н.,профессор- академик ЕАЕН.
Пофессор Азербайджанского Государственного Универстета Нефти и Промышленности
Г. БАКУ, АЗЕРБАЙДЖАН
АННОТАЦИЯ
Реологические свойства расплавов пластифицированного сшитого ПВХ исследованы на капиллярных вискозиметрах при температуре 160оС и градиенте скорости j=80_1, длине капилляра 8 и 16 мм с постоянным диаметром 2 мм.
Используемая установка даёт возможность определить реологические характеристики по автоматической записи усилия от скорости истечения расплава полимера через фильеру определенного диаметра.
Ключевые слова: Реологические свойств.скорост течения,пластификатор,поливинилхлорид, реологических характеристик многокомпонентных полимерных систем, эффективная вязкость. радиус канала, зонд, Синтетический каучук этиленпропилена
Shykhaliev Karam Sefi
D. T. N. , Professor - Academician EAEN.
Professor of Azerbaijan State Oil and Industry University,
R. BAKU, AZERBAIJAN
ANNOTATION
The rheological properties of melts of crosslinked plasticized PVC tested for capillary viscometer at a temperature of 160 C and Ovelocity gradient j = 80 " 1, capillary length of 8 and 16 mm with a constant diameter of 2 mm.
The apparatus used makes it possible to determine the rheological characteristics by automatically recording the force from the rate of flow of the polymer melt through a nozzle of a certain diameter.
Key words : rheological properties. flow rates, a plasticizer, polyvinyl chloride, rheological properties of multicomponent polymersystems, Single effective viscosity. radius of the channel , probe , Synthetic rubber of ethylene propylene.
Комплекс свойства многокомпонентных полимерных систем существенно зависит не только от химической и физической природы компонентов , их концентрации , величины сил межмолекулярного взаимодействия между ними , влияющих на совместимость их механизм модификации , но существенно от многих технологических факторов процесса переработки (температуры, давления, времени и др.), обуславливающих характер процессов формирования структурных образований [1,с 2,с. 3,а 4,а5,а
Для вычисления входового сопротивления использовали метод двух капилляров одного и того же диаметра , но разных длин. При увеличении скорости течения через канал сохраняется прямолинейная зависимость сопротивления от длины , увеличивается значение сопротивления и угол наклона к оси абсцисс. По результатам измерения входового сопротивления (пвх) можно сказать , что с увеличением количества пластификатора в композиции наблюдается снижение входового сопротивления за счет увеличения подвижности надмолекулярных агломератов
Развиваемые прибором большие нагрузки позволяют применить его для снятия реологических характеристик жесткоценных и сшитых полимеров.
Результаты измерения сопротивлений течения канал фильеры одного и того же диаметра на разные длины показывают , что график сопротивления
возрастает пропорционально увеличению длины канала: это свидетельствует об отсутствии проскальзывания материала по стенке канала. Экстраполяцией прямых до пересечения с осью ординат можно определить величину входового сопротивления фильеры ПВХ при заданной скорости течения.
По этим данным можно рассчитать эффективную вязкость по закону Пуазейля с учетом входо-вого эффекта:
ч т 4Q (Р - Рвх) — = д—| 21
Где Р- сопротивление течения через канал фильеры, (1) МПа ;
Pвх- входовое сопротивление, МПа;
г- радиус канала, см;
Ь длина канала, см;
ц- эффективная вязкость в паузах 10;
Q- объёмная скорость течения ,см3/сек.
Напряжение на стенке при течении расплава через капилляр по радиусу г и длине ! рассчитывается по формуле:
т = (Р - Рвх)
Градиент скорости для круглого цилиндра определяется по формуле:
Д2
/ =
•г
где ш- скорость движения штока, см/сек;
R- радиус загрузочной камеры, см.
Тогда эффективная вязкость будет: т
д = -т ■ 105пуаз
Анализ значения эффективной вязкости приведенных в таблице подтверждает общую тенденцию : снижения прочностных характеристик ПВХ- пленок, снижения степени сшивки и повышение эластичности при изменении концентрации пластификатора в композиции. Изменение значения согласуется с результатами физико-механических и термо-
механических исследований , а также значения гель-фракции. Увеличение количества гель-фракции свидетельствует о пустоте трёхмерной структуры сшитого ПВХ : естественно приводит к увеличению эффективной вязкости, приведенной в таблице 1
На основе предложенной композиции (табл1, композиции 4,5,6) изготовлена промышленная партия литьевых шин для сельскохозяйственных машин, которые прошли стендовые испытания , а также натурные испытания.
Таблица 5.20. Рецептура резоновой смеси для зонда (масс.ч.)
Наименование ингредиентов На 100 масс.ч. каучука
Номер образца
0 1 2 3 4 5
Синтетический каучук этиленпропилена (СКЭП) 10 50 25 20 32 70
Бутилкаучук 90 50 75 80 68 30
Сера 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Сульфенамид «ц» 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Белила цинковые 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
Олеиновая кислота 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Стеарин 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Нитродифениламин 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Продукт 4010 А 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Микровоск 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Канифоль 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Флектол-флейкс 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Смола СПП 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Масло ПН-6 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0
Техуглеводород ПМ-105 65,0 65,0 65,0 65,0 65,0 65,0
- разработать технологию получения литьевых шин разных видов и модификаций из полимерного композиционного материала;
- провести широкие испытания литьевых шин путем эксплуатации на электро- и автокарах и на сельскохозяйственных машинах в полевых условиях с фиксацией состояния композиционного материала в зависимости от различных нагрузок и продолжительности пробега;
- выдать заключение и рекомендации по качеству лимерных композиций и технологии литьевых шин;
- оформить необходимую технологическую документацию, технологический регламент и технические условия.
Большая часть из указанных проблем успешно проведена и продолжает осуществляться далее по перечисленным мероприятиям.
Как известно, производство современных автомобильных шин характеризуется большими капитальными вложениями, высокими затратами
энергии и труда. При этом ручной труд составляет 70%. Необходимость ручных операций и невозможность полной автоматизации производства обуславливает неоднородность готовой продукции и удорожание.
Многие из этих проблем могут быть решены путем применения литьевой технологии шин, которая позволяет упростить технологический процесс, исключить ручные операции, автоматизировать производство.
При этом достигается снижение затрат труда на 33% и производственных расходов на 40%, экономия энергии и углеводородного сырья на 80%, снижение капитальных затрат на 30%, возможность полной вторичной переработки, исключение ряда дорогостоящих добавок и химикатов, а также технического углерода (сажа), как наполнителя, что наряду с оздоровлением санитарного состояния производства позволяет также выпускать цветную продукцию. Все это в конечном счуеу
Таблица 10. . Физико-механические показатели (нормы) материала для скребков элеваторных цепей
комбайна. № п/п
Наименование показателей
Норма
1. Предел прочности при разрыве , МПа 30,0-45,0
2. Твёрдость по Бору А 80-90
3. Эластичность по отскоку шарика, п/м 30%
4. Рабочий диапазон температур -20°+60°С
5. Работоспособность не менее 2000 час
6. Долговечность при циклическом изгибе 4х106 цик.
7. Материал скребков должен восстанавливать свои свойства после воздействия температур.
Материал должен обладать высокой стойкостью к абразивному износу, стойкостью к воздействию нефтепродуктов._
Список литературы
1 .Барамбойм Н.К. Механохимия
высокомолекулярных соединений. М.: Химия,1971, 364 с.
2.Бутягин П. Ю. Кинетика и природа механохимических реакций. Успехи химии, 1971, Т.11, с. 1935 - 1959.
3..Кузьминский А. С. Некоторые актуальные проблемы химии эластомеров.
Высокомолекулярных соединение, 1971, Т. 13, № 2, с. 384 - 394.
«Достижении науки и технологии в области резины. Под ред. Зуева Ю. М., М.:Химия, 1969.-404с.
5.Портянский А. Е., Абрахам Й., Ализаде Г. Л., Билалов Я. М. Исследование процесса механоинициированной модификации СКЕП с ПВХ. Азерб. Хим. журн., 1975, № 4, с. 80 - 85.
7Алигулиев Р. М., Мартынова Г. С., Гасанов Х. А., Kраткие очерки по теплофизическим исследованиям полимеров. Баку.- Элм. -1994,-с.136
6.Билалов Я. М., Иванов А. В., Абрахам Й., Ализаде Г. Л. Исследование термической
деструкции СКЕП с ПВХ. Азерб. Хим. журн., 1976, № 1, с. 74 -77
8.Регель В.Р.,Поздняков О. Ф., Амелин Н. В. Исследование термо- и механодеструкции полимеров с применением масс-спектометров.Мех.по-лим.1975.- №1 с16-32
9. Shixaliyev K.S Термодинамика и взаимное распределение макромолекул в системе хлор-хлорсодержащие полимеры
International Scientific and Pzactical Confrence " WORLD SCIENCE»№4(20),Vol/5,-2017. -C37-44 10..Shixaliyev K.S Exelolted thermoplastics based compositions European science review.Scientific journal № 5-6 , 2017 . Vienna,p. 89-94
11. Шыхалиев К.С., Мовлаев И.Г Исследования совместимости
полимеров,химических и других особенностей их смесей . Сб.статей победителей Х международной научно-Практической конфренции.Пенза. -
2017.»Наука и просвещение»С. 31-35.
