Групою російських вчених був досліджений вплив фізичної модифікації деяких полімерних плівок на їх структуру та релаксаційні властивості.

З метою встановлення природи прояву максимумів внутрішнього тертя в поліолефінах різної густини (поліетилен високого тиску або поліетилен низького тиску і поліетилен високої густини і поліетилен низького тиску або поліетилен високої густини) вивчений вплив термообробки (у режимі загартування) плівко-

вих зразків поліетиленів високого і низького тиску. Дослідження проведене з використанням зворотного крутильного маятника на частоті 0,2 Гц в інтервалі температур від 208°С до Т_плцих плівок. На кривій механічних втрат відпаленої плівки поліетилену високої густини проявляються три максимуми. Установлено, що з підвищенням температури загартування від 388°С до 413°С ,при часі витримки в рідкому азоті протягом однієї години має місце поступове зменшення висоти третього максимуму аж до його зникнення. При цьому одночасно збільшувалися перший і другий максимуми. Починаючи з температури загартування 403°С до другого максимуму зрушувався убік низьких температур і сполучався з першим максимумом. Відпал (повільне охолодження прогрітої плівки) приводив до іншого характеру зміни релаксаційного спектру поліетилену високого тиску. З підвищенням температур відпалу від 345°С до 393°С третій максимум поступово збільшувався, а перший і другий максимуми зменшувалися. При цьому другий і третій максимуми зрушувалися убік високих температур. Відпал плівок поліетилену високого тиску при 393°С повертає релаксаційний спектр у вихідний

стан, що існував до загартування. У випадку загартування поліетилен низького тиску (при 421°С) релаксаційний спектр змінюється мало: всі три максимуми без зміни їх висоти зміщуються убік низьких температур приблизно на 10°С. Описана макроскопічна картина зміни положення максимумів при термообробці поліетиленових плівок пояснюється внутрішніми мікроскопічними процесами (кооперативними і локальними) та особливостями структури некристалічних і кристалічних областей поліолефінів.[]

Інша група не менш талановитих вчених дослідила вплив мезогених альдегідів на надмолекулярну структуру та деформаційні властивості поліетилену. Було досліджено вплив малих добавок мезогених алкокси-4'-формілазобензолів на надмолекулярну структуру деформаційних і релаксаційних властивостей поліетилену низького тиску (ПЕНТ). Аналіз даних показує, що мезогений модифікатор забезпечує зниження межі змушеної еластичності і значне збільшення схильності до утворення "шийки". З огляду на те, що це явище обумовлене переорієнтацією як сегментів макромолекул в аморфній фазі, так і кристалічних надмо

лекулярних структур, можна припустити, що мезоген сприяє протіканню цих процесів, за рахунок, орієнтації кореляцій з аліфатичною матрицею. Для перевірки зробленого припущення проведені релаксаційні дослідження зразків поліетилену низького тиску. Із кривих розгруження розраховані часи релаксації. Коефіцієнти використані для розрахунку об’єму кінетичної одиниці, що приймають участь у релаксаційному процесі. Аналіз цих результатів і порівняння з літературними даними дозволили встановити, що зафіксовані процеси ставляться до λ-релаксаційним переходам. Відповідальними за цей процес є молекулярна рухливість фізичних вузлів молекулярної сітки в аморфній фазі. Встановлено, що введення мезогених модифікаторів знижує часи релаксації та об’єм кінетичних одиниць, що беруть участь у релаксаційних процесах. Ці дані підтверджують зроблені раніше припущення про дію, що орієнтує, мезогені альдегіди на полімерну матрицю в процесі її деформування. [ ]

Також були вивчені такі напрямки: вплив іонізуючого опромінення на фізико-хімічні і механічні властивості одношарових і багатошарових пакувальних матеріалів з напівтвердих пластмас. Для оцінки впливу γ-опромінення ( 5-60 кГр) на багатошарові і одношарові пакувальні матеріали у вигляді листів або пляшок з напівтвердих пластмас: полістиролу, поліпропілену, полівінілхлориду, поліетилентерифтолату, поліетилену низької густини визначали їх властивості при розтязі і виділенні з них. Встановлено, що за механічною міцністю найбільш стійким до опромінення є поліетилентерифтолат. Тоді як одношаровий і багатошаровий поліетилен низького тиску піддається деструкції після 60 кГр, а на полістирол опромінення помітно впливає після 30 кГр, тоді як поліпропілен піддається деструкції і стає дуже тендітним. []

Досліджено вплив бінарних систем на основі 2, 4-толуилендизоціаната і ε-капролактаму на експлуатаційні властивості поліетилену низького тиску. Використано суміш, що модифікує, складену з 2, 4-толуілендиізоцианату і ε-капролактаму. Вибір даних компонентів обумовлений можливістю їх кополимеризації в умовах аніонного ініціювання при температурах переробки поліолефінів (ПО). Результатом подібної взаємодії є кополіаміди, які залежно від спів від

ношення мономерів, змінюють свої основні технологічні і експлуатаційні властивості в широких межах. Дослідження фізико-механічних характеристик композицій на основі поліетилену високого тиску (ПЕНТ) показало, що введення бінарних сумішей на основі 2,4-толуілендиізоцианату (ТДИ) і ε - капролактаму (ε -КЛ) істотно змінює руйнівне напруження і відносне подовження при розтяганні , причому, впливають як співвідношення компонентів суміші, що модифікує, так і їх концентрація. Найбільші ефекти проявляються при введенні 5 мас. % суміші ТДИ+ ε -КЛ. Істотно міняються також в’язкосні характеристики отриманих композицій, зокрема, показник плинності розплаву полімерів. []

Вивчено вплив агресивних рідин на зміну маси та фізико-механічні властивості поліетилену низького тиску марок 273-79, 273-83, пофарбованого в білий або

чорний кольори. Як агресивні середовища були обрані наступні кислоти: азотна 10%, 50% і 73% концентрацій та концентрована ортофосфорна кислота. Випробування проводили при температурі 2 ±2°C і 60±2°C протягом 30 діб. При температурі 20°С поліетилен низького тиску стійкий до впливу HNO_3. 50-ти % концентрація збільшує масу до 2% і руйнівне напруження при розриві та відносне подовження різко знижуються, а залишкова міцність становить усього 6 Мпа, відносне подовження від 12 до 150%. Підвищення концентрації до 73% при t=60° приводить до збільшення маси матеріалу до 10%, однак міцність матеріалу не зберігається, він повністю руйнується в цьому середовищі. Слід зазначити, що барвник, використовуваний для фарбування поліетилену низького тиску, впливає на процеси міграції кислоти усередину матеріалу і процеси його руйнування. []

У напрямку збереження довколишнього середовища було проведено ряд дослідів. Вплив біодеградуючих домішок на структуру і властивості вторинного поліетилену.

Для додання біодеградуючих властивостей поліетилену в нього вводилися біодеградуючі домішки, як наповнювачі. Відповідно до поставленої мети, в якості біодеградуючих домішок були обрані природні полімери - крохмаль і целюлоза. Як об’єкти дослідження служили вторинний поліетилен високого тиску (з

побутових відходів) і поліетилен низького тиску (з промислових відходів), у які вводили біодеструктуючі домішки - картопляні очищення, крохмаль, тирсу. Зразки полімерного композиційного матеріалу формували литтєвим способом. Ступінь наповнення коливається у межах від 10% до 40%. Був досліджений комплекс фізико-механічних властивостей отриманих зразків і проведене дослідження їх структури методом інфрачервоної спектроскопії .[]

Зростання кількості марок та композитів на основі поліетилену низького тиску призводить до зростання галузей застосування та модернізації старих.

Отримано і серійно випускається пакувальний матеріал, що принципово відрізняється з комплексу якісних показників від традиційних ПЛ для паковування

молока. Використано технологію коекструзії двох або більше полімерів, що дозволяє одержати багатошаровий матеріал в одностадійному процесі з утворенням когезійного зв’язку, шляхом взаємодії розплавлених полімерів при формуванні ПЛ. У результаті цього, отриманий матеріал має більш високі фізико-механічні показники, у порівнянні з одношаровим. Також проведені дослідження властивостей трьохшарових ПЛ на основі поліетилену високого тиску і трьохшарової ПЛ, зовнішній шар якої є поліетиленом високого тиску, проміжний - поліетилен низького тиску та внутрішній - лінійний поліетилен. [ ]

Зараз дуже активно розвивається галузь створення термопластичного еластомеру, що включає змішування здрібненої гуми автомобільних покришок з девулканізуючим агентом, вторинним поліетиленом низького або високого тиску, і

сирим каучуком, та вальцювання суміші, відрізняється тим, що попередньо на першій стадії змішують здрібнену гуму автомобільних покришок з девулканізуючим агентом, у якості якого використовують бітум, у співвідношенні 1:1 і витримують при температурі 160-170°С протягом 4-5 годин. На другій стадії суміш вальцюють протягом 20-90 хвилин. Потім на третій стадії в суміш вводять вторинний поліетилен низького або високого тиску і сирий етиленпропілендієновий каучук при наступному співвідношенні компонентів (мас. ч.): суміш здрібненої гуми та бітуму 15 - 40; вторинний поліетилен низького або високого тиску

40 - 50; етиленпропілендієновий каучук 15 - 35. Суміш перемішують протягом 10 - 15 хвилин при температурі 160-170°С .[]

Вивчено вплив співвідношення компонентів, послідовності їх змішування і молекулярної ваги полімерів на властивості динамічного термоеластопласту (ДТЭП) на основі суміші поліетилену низького тиску (ПЭНТ) і кополімеру етилену, пропілену. Вулканізація еластомерної фази здійснювалася в процесі змішання сірчаною вулканізуючою системою. Встановлено, що кращі деформаційно-міцносні і еластичні властивості вдається одержати на основі полімерів з більш високою молекулярною вагою. Встановлено досить значний вплив на властивості суміші концентрацій вулканізуючих агентів. Для підвищення міцно

сних характеристик суміш підсилювали введенням техвуглецю. Сильний вплив послідовності змішання компонентів на деформаційно-міцносні властивості ДТЭП. Такий вплив обумовлений зміною співвідношення модулів пружності фаз через зміну розподілу наповнювача між полімерними фазами. Проведено оптимізацію сполуки і розподілу наповнювача між фазами. Найбільш високими деформаційно-міцносними властивостями володіє ДТЭП при локалізації техвуглецю у фазі поліетилену. Запропонований ДТЭП оптимального складу з високими деформаційно-міцносносними властивостями і еластичністю придатний для переробки методом екструзії. []

Досліджено введення як добавки у композицію, на основі еластомерів, здрібненого до певних розмірів поліетилену низького тиску (ПЕНТ). Показано, що найкращі результати досягають при введенні мілкодисперсних фракцій 50-60 мікронів до складу композицій, причому виявлено, що оптимальне співвідношення з полімерною фазою не повинне перевищувати від 0,3 до 0,5 масових часток на 100 масових часток полімеру або комбінації полімерів. Відзначено, що дані дозування і дисперсність не роблять негативного впливу на комплекс фізико-механічних властивостей вулканізатів, однак знижують коефіцієнт тертя, що позитивно позначається на працездатності ущільнювальних пристроїв. [ ]