Наполнители пластизолей для ротационного формования

Органические наполнители, являющиеся отходами различных производств, широко применяются в промышленности пластических масс. Это обусловлено их доступностью, дешевизной, возможностью утилизации, небольшим абразивным действием на оборудование, меньшей по сравнению с минеральными наполнителями плотностью.

Свойства полимерных наполненных композиций во многом определяются взаимодействием компонентов на границах раздела фаз, которое, как установлено для минеральных наполнителей, зависит от химической природы и удельной поверхности наполнителя, его содержания, наличия пластификатора и т.д.

Пластизоли для ротационного формования готовят вальцеванием расплава ПВХ марки С-7058М с молекулярной массой 100000 при 428—448 К в течение 10 мин в присутствии стабилизирующих добавок, с последующим вводом пластификаторов в высокоскоростном миксере.

Теплота взаимодействия пластизоля для ротационного формования с органическими наполнителями зависит от химической природы наполнителя и его содержания в композиции. Так, введение хлопкового линта в ПВХ сопровождается выделением тепла, т. е. данный наполнитель энергетически плохо взаимодействует с ПВХ и подобно мелу, играет роль инертного наполнителя.

Среди наполнителей наибольшей энергией взаимодействия обладает пластизоль для ротационного формования с лигнином, о чем свидетельствуют большая величина поглощения тепла. Это, по-видимому, связано с его химической природой и сравнительно высокой удельной поверхностью.

Лигнин представляет собой полимер с разветвленными молекулами, состоящими из фенилпропановых звеньев. Поэтому в системе ПВХ + лигнин наряду с дисперсионным взаимодействием могут образовываться донорно-акцепторные связи между электронами фенильных колец лигнина и свободными орбиталями атомов Сl макромолекул ПВХ. Это вызывает дополнительный экзотермический эффект.

Древесная мука по теплоте взаимодействия занимает промежуточное положение между хлопковым линтом и лигнином. При этом теплота взаимодействия пластизоля для ротационного формования с древесной мукой марки ДМ-1 имеет большее отрицательное значение, чем с древесной мукой марки ДМ-2, что, видимо, связано с ее повышенной удельной поверхностью.

С увеличением содержания хлопкового линта наблюдается тенденция к возрастанию эндотермических тепловых эффектов взаимодействия. Это означает, что преобладают процессы разрыхления структуры полимера, сопровождающиеся поглощением тепла.

При введении 50 масс. ч. пластификатора диоктил- себацината на 100 масс. ч. полимера при малом содержании хлопкового линта его взаимодействие с ПВХ улучшается, а взаимодействие древесной муки с полимером ухудшается. Это обусловлено взаимодействием наполнителя с пластификатором. Поэтому аналогично композициям с минеральными наполнителями для лучшего взаимодействия компонентов на границах раздела фаз целесообразно применять пластификаторы, энергия взаимодействия которых с поверхностью органического наполнителя высока.

Введение в пластизоль для ротационного формования органических наполнителей по разному влияет на свойства композиций. Наилучшими прочностными свойствами обладают композиции с древесной мукой. По-видимому, это обусловлено оптимальным адгезионным взаимодействием компонентов на границе раздела фаз. Его величина во многом определяет жесткость образцов, скорость протекания релаксационных процессов и т. д.

Применение органических наполнителей позволяет экономить расход пластизоля для ротационного формования и удешевить композиции, предназначенные для изготовления не ответственных деталей и изделий.