ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЦЕССА ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ
Аннотация
В работе приводятся результаты исследования влияния технологических параметров литья под давлением на основные физико-механические свойства нанокомпозитов. Под технологическими параметрами имеется ввиду давление и температурный режим материального цилиндра, температура прессформы, время выдержки под давлением, расположение литника в прессформе по отношению к формующейся детали. В качестве объекта исследования использовали многокомпонентные нанокомпозиты на основе полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности и сополимера этилена с гексеном с такими наполнителями, как технический наноуглерод и алюминиевая пудра. Для улучшения технологической совместимости полимерной основы с наполнителями использовали компатибилизатор, представляющий собой привитой сополимер рандом полипропилена с 5,7%масс. малеинового ангидрида. В связи с необходимостью придания нанокомпозитам антистатических свойств и высокой адгезионной прочности к поверхности металлов дается обоснование выбору этих наполнителей. Исследуются такие физико-механические свойства нанокомпозитов, как разрушающее напряжение, относительное удлинение, модуль упругости на изгиб, объемная усадка, адгезионная прочность, удельная электропроводность. Приводятся результаты исследования влияния температурного режима и давления литья на разрушающее напряжение и относительное удлинение нанокомпозитов на основе полиолефинов, содержащих технический углерод, алюминиевую пудру и компатибилизатор. Показано, что с увеличением температурного режима и давления литья наблюдается закономерное повышение физико-механических показателей. Приводятся данные по влиянию температуры прессформы в пределах 25-70 °С на свойства композитных материалов. Дается теоретическое обоснование процессам, протекающим при переработке нанокомпозитов. Рассмотрено влияние расположения литника в прессформе (вдоль или поперек) на свойства отлитых образцов. Доказано, что при расположении изделия вдоль впрыскиваемого потока расплава, прочность и удлинение образцов становится выше, чем у изделий, расположенных поперек к литнику. Дается подробное описание ориентационным процессам, имеющим место в объеме отливаемого изделия.
Литература
Nguyen Minh Thuan, Chalaya N.M., Osipchik V.S. Structure and physicomechanical properties of mixtures of polypropylene and metallocene ethylene-propylene elastomer. Plast. Massy. 2017. N 9-10. P. 12-16 (in Russian).
Simonov-Emelyanov I.D. Structure and calculation of filler content in particle-filled polymer composites in mass and volume units. Plast. Massy. 2019. N 5-6. P. 9-10 (in Russian). DOI: 10.35164/0554-2901-2019-5-6-9-10.
Kalinchev E.L., Sakovtseva M.B., Pavlova I.V., Kavokin E.I., Sakovich D.A. An effective approach to the obtain of modern polymer composite materials. Polimer. Mater. 2008. N 3. P. 4-14 (in Russian).
Kravchenko T.P., Ermakov S.N., Kerber M.L. Scientific and technical problems of obtaining composite mate-rials based on structural thermoplastics. Plast. Massy. 2010. N 10. P.32-37 (in Russian).
Lukasik V.A., Zhirnov A.G. Composite materials based on poly-mer and other organic waste. Plast. Massy. 2000. N 7. P. 39-40 (in Russian).
Atyasova E.V., Blaznov A.N. Hybrid polymer composite materials. Part 1. Composition and properties. Vse Materialy. Entsikloped. Sprav. 2019. N 11. P. 23-31 (in Rus-sian). DOI: 10.31044/1994-6260-2019-0-11-23-31.
Kalistratova L.F., Egorova V.A. Ordering of amor-phous phase as one of characteristic of supramolecular structure of amorphous-crystalline polymer. Materialovedenie. 2019. N 1. P. 3-8 (in Russian).
Satriddinov A.R., Glazyrin A.B., Psyanchin A.A., Zakharova E.M., Khusnullin A.G., Zakharov V.P. Influence of polypropylene processing conditions on its thermal and physical-mechanical properties. Plast. Massy. 2021. N 3-4. P. 46-49 (in Russian). DOI: 10.35164/0554-2901-2021-3-4-46-49.
Kladovshchikova O.I., Tikhonov N.N., Zhdanov I.A., Kolybanov K.Yu. Composite materials based on ultra-high molecular weight polyethylene. Plast. Massy. 2020. N 11-12. P. 11-14 (in Russian). DOI: 10.35164/0554-2901-2020-11-12-11-14.
Kakhramanov N.T., Huseynova Z.N., Arzumanova N.B., Mammadli U.M., Dadasheva E.V., Mammadov B.A. Properties of dynamic thermoelastoplastic elastomers based on polypropylene and butadiene-nitril rubber. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 7. P. 107-117. DOI: 10.6060/ivkkt.20196207.5781.
Grishin A.N., Kazanskaya L.I., Abdullin I.A. Influence of some factors on the compressive strength of highly filled polymer composite materials. Vestn. Kazan. Tekhnol. Univ. 2010. N 7. P. 400-406 (in Russian).
Kurbanova N.I., Ragimova S.K., Alimirzoeva N.A., Ishchenko N.Ya. Copper-containing nanocomposites based on isotactic polypropylene and nitrile butadiene rubber. Perspektiv. Mater. 2021. N 5. P. 76-81 (in Rus-sian). DOI: 10.30791/1028-978X-2021-5-76-81.
Kazakov Yu.M., Volkov A.M., Ryzhikova I.G., Bauman N.A., Vol'fson S.I. Binary mixtures of ethylene--olefin elastomers for improving the balance of impact and deformation-strength characteristics of polypropylene compositions obtained in the process of reactive extrusion. Plast. Massy. 2016. N 9-10. P. 3-6 (in Russian). DOI: 10.1177/0307174X1704401001.
Kakhramanov N.T., Guseinova Z.N., Osipchik V.S. The Influence of the Technological Parameters of Injection Molding on the Physico-mechanical Properties of Dynamic Elastoplastic Based on Polyolefins. Polymer Sci. Ser. D. 2019. V. 12. N 3. P. 317–321. DOI: 10.1134/S1995421219030079.
Allahverdiyeva X.V. Physicomechanical properties of composit materials on the basis of copper and polyolefins. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 10. P.71-77. DOI: 10.6060/ivkkt.20206310.6251.
Kakhramanov N.T., Mustafaeva F.A., Arzumanova N.B., Guliev A.D. Crystallization Kinetics of Composite Materials Based on Polyethylene Mixture with High and Low Density. Inorg. Materials: Appl. Res. 2020. V. 11. N 1. P. 127–131. DOI: 10.1134/S2075113320010177.
Allahverdiyeva X.V., Kakhramanov N.T., Abdullin M.I., Mustafayeva F.A. Influence of the aluminum powder concentration on the mechanism and kinetic regularities of the crystallization of composites based on low density polyethylene. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 2. P.77-83. DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6045.
Guliyev A.J. Technological features injection moulding of dynamically vulcanized nanocomposites on based of random polypropylene, nitril butadiene rubber and bentonite. Chem. Probl. 2020. N 3. Р. 388-395. DOI: 10.32737/2221-8688-2020-3-388-395.
Atlukhanova L.B., Kozlov G.V., Dolbin I.V. Interconnection nanofiller structure and properties of polymer nanocomposites: the fractal model. Materialovedenie. 2019. N 7. P. 19-22 (in Russian). DOI: 10.31044/1684-579X-2019-0-7-19-22.
Tager A.A., Yushkova S.M. Interaction of fillers with polymers. Plast. Massy. 1987. N 5. P. 26-27 (in Russian).
Garekhbash N. Physicomechanical properties of nano-composites based on polypropylene modified with montmorillonite. Dokl. Akad. Nauk Resp. Tadzhikistan. 2013. V. 56. N 3. P. 215-220 (in Russian).
