Тезисы
апрель 2017

Властивості розчинів сумішей поліметилметакрилату та триацетату целюлози


Баришполь А. Ю. , Череповська Ю. А. , Шапка В. Х.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Поліметилметакрилат (ПММА) лінійний термопластичний полімер метилметакрилату – основний технічний продукт відомий як органічне скло або акрилове скло. В процесі виготовлення і експлуатації скління на основі органічного скла, воно може піддаватися впливу температур, які значно перевищують температуру розм'якшення (склування) полімерів. В якості модифікатора було обрано триацетат целюлози, який впливатиме на посилення фізичних властивостей полімеру, що супроводжується збільшенням внутрішньої організації полімерних макромолекул, та формуванням більш міцних хімічних або додаткових фізичних зв’язків між наповнювачем та підкладкою. Основний експлуатаційний недолік ПММА, поверхневі розтріскування, усуваються пластифікацією і орієнтаційною витяжкою ПММА.

Модифікація розчинів ПММА є методом регулювання його властивостей і посідає важливе місце в технології виготовлення виробів на основі ПММА. При модифікації відбувається поліпшення реологічних властивостей розчинів ПММА та фізико механічних властивостей плівок з них. Для отримання полімерів з регульованими властивостями, дослідження проводилися в такій послідовності: приготування полімерних розчинів, визначення їх в’язкості, отримання полімерних композицій, визначення відносної твердості, межі міцності при розтягу, відносного подовження при розриві плівок та визначення і порівняння механічних властивостей плівок після певного часу старіння зразків.

Старіння плівок, як і інших полімерних матеріалів, полягає в погіршенні їхніх властивостей з часом під дією різних факторів: тепла, світла, механічних та інших впливів.

При порівнянні впливу старіння на відносну твердість ПММА плівок дослід показав що при старінні відносна твердість знижується від похідної плівки до модифікованої з концентрацією триацетату целюлози (ТАЦ) 0,1%, далі трохи збільшується, потім знижується майже на 25%. Використовуючі різні концентрації добавки ТАЦ і проводячи термообробку плівок ПММА можна суттєво покращувати їх фізико механічні властивості. Причина змін механічних властивостей плівок після старіння полягає у тому, що при підвищеній температурі проходить окисно-відновна реакція. Тобто розкриваються подвійні зв’язки і утворюється просторова сітка, що сприяє зшиванню молекул. Це обумовлено тим, що при старінні ПММА утворює дисперговану фазу, а ТАЦ диспергує в цю фазу.

Межу міцності при розтягу і відносне подовження при розриві визначали на розривній машині FР-10. При цьому було виявлено, що концентраційна залежність міцності при розтягу свідчать про зміну опору дії руйнівного напруження при розтягуванні до моменту руйнування зразка, вона характеризується величиною руйнівного напруження (Па).

Зі збільшенням концентрації добавки ТАЦ в плівці ПММА, відносне подовження при розриві збільшується перед старінням від похідної плівки до модифікованих плівок, а далі воно зменшується. Аналіз кривих старіння свідчить про структурні перетворення плівок ПММА та ТАЦ. Наступне витримування плівок в термошафі викликає протікання деструктивних процесів, плівки змінюють свій колір (жовтіють) та стають крихкими.

Твердість плівки визначали на маятниковому приладі 2124 ТМЛ в присутності добавки ТАЦ, після старіння ПММА, відносна твердість модифікованих плівок менша за контрольну плівку, а межа міцності при розтягу від неї більша тільки при малих концентраціях добавки. До старіння ці показники для ПММА зразків менші, у ТАЦ плівок міцність значно краща, схожі характеристики як у межі міцності плівок при розтягу є і у відносного подовження при розриві, а значить добавки дають змогу керувати фізико-механічними властивостями полімерів.

Суміші полімерів ПММА і ТАЦ при певних співвідношеннях дають можливість отримати композицію з більш кращими характеристиками, ніж у похідних індивідуальних полімерів.