Для модификации отходов термопластов использовали смазывающие вещества - полиэтиленсилоксановую жидкость марки ПЭС-5, стеарат кальция.

Для оценки перерабатываемости термопластичной композиции, наполненной сплавом Nd-Fe-B, изучены реологические свойства на экструзионном пластометре ИИРТ при температуре 230С при нагрузке 21,6 Н для ПА-6 и 5,0 Н для отходов АБС-пластика.

Полученные данные свидетельствуют о влиянии температуры и вида модифицирующих добавок на ПТР термопластичных композиций (см. рисунок).

Установлено, что введение пластифицирующей добавки ПЭС-5 в количестве 2% масс. ~ в 3 раза увеличивает текучесть расплава кубового остатка; однако введение стеарата кальция с температурой плавления 175С совместно с ПЭС-5 снижает индекс расплава кубового остатка.

Рис. Влияние температуры и вида модифицирующих добавок на ПТР

кубового остатка: 1 - кубовый остаток; 2 - кубовый остаток + ПЭС-5;

3 - кубовый остаток + ПЭС-5 + стеарат кальция

Введение 70 - 80% масс. порошка сплава Nd-Fe-B в низковязкий ПА-6 ~ в 3 - 6 раз повышает вязкость композиции (табл.2). Высокая вязкость термопластичной композиции и низкое значение показателя текучести расплава высоконаполненных МП делает технологически приемлемым метод прямого прессования для изготовления изделий - магнитных сорбентов, постоянных магнитов.

Таблица 2

Влияние содержания сплава Nd-Fe-B на реологические свойства ПА-6

В табл. 3 приведены данные ДСК технологических отходов и МП на их основе.

Таблица 3

Данные ДСК технологических отходов и МП на их основе

Изменение теплового эффекта плавления в условиях нагрева образцов со скоростью 8С в мин. на приборе ДСК-Д свидетельствует о различии в положении экзопиков плавления исследуемых отходов термопластов и МП на их основе. Так, наполнение отходов АБС-пластика сплавом Nd-Fe-B смещает пик плавления ~ на 20С в область более низких температур при увеличении ~ в 3,5 раза величины теплового эффекта при взаимодействии компонентов в системе композита, что согласуется с данными ИКС [9] и адгезионными характеристиками композитов (табл. 4).

Разработанные композиты на основе ПА-6 и промышленного сплава Nd-Fe-B отличаются меньшей поверхностной твердостью, повышенной эластичностью в сочетании с высоким значением остаточной магнитной индукции (Br = 0,48 - 0,50 Тл).

Как видно из табл. 4, прочность при межслоевом сдвиге (сдв) увеличивается ~ на 10% при содержании полимерной основы до 13% за счет увеличения площади адгезионного контакта сплава Nd-Fe-B и АБС-пластика при сохранении магнитных характеристик. Однако, формирование более толстых полимерных прослоек при 20%-м содержании полимерной матрицы приводит к снижению ~ на 10 - 30% остаточной магнитной индукции.

Таблица 4

Сравнительные характеристики МП на основе отходов термопластов и сплава Nd-Fe-B

Примечание: * - материал «Neofer» марки 37/60Р (Германия) [7];

** - МП на основе ФФО поликонденсационного способа наполнения.

Литература

1. ГОСТ 30247.0-94 Несущие и ограждающие конструкции. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования; взамен СТ СЭВ 1000-78 Введ. 01.01.95 без ограничения срока действия. М.: Изд-во стандартов, 2000. 163 с.

2. Полимерные композиционные материалы на основе волокон различной химической природы / Ю.А. Кадыкова, А.Н. Леонтьев, О.Г. Васильева, С.Е. Артеменко // Строительные материалы, оборудование, технологии ХХI века. 2002. №6. С.10-11.

3. Артеменко С.Е. Полимерные композиционные материалы на основе углеродных, базальтовых и стеклянных нитей. Структура и свойства / С.Е. Артеменко // Химические волокна. 2003. №3. С. 43-45.

4. Кадыкова Ю.А. Физико-химические основы интеркаляционной технологии базальто-, стекло- и углепластиков: дис. канд. техн. наук. / Ю.А. Кадыкова. Саратов, 2003. 127 с.

5. Jensen A.W., Wilson S.R. // Biorg. Med. Chem. 1996. V. 4. P. 767.

6. Вольпин М.Е. Аминокислотные и пептидные производные фуллерена. / М.Е. Вольпин, З.М. Парнес, В.С. Романова // Известия РАН. Серия химическая. 1998. № 5. С. 1050 - 1054.

7. Безмельницын В.Н. Фуллерены в растворах / В.Н. Безмельницын, А.В. Елецкий, М.В.Окунь // Успехи физических наук. Т. 168. № 11. С. 1195 - 1220.

8. Yamakoshi Y.N. Solubilization of fullerenes into water with polyvinilpyrrolidone applicable to biological testes / Y.N.Yamakoshi, T.Yamagami, K.Fukuhra // J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1994. P. 517 - 518.

9. Евлампиева Н.П. Комплексы фуллерена С60 с полифениленоксидом и поли-N-винилпирролидоном в растворах / Н.П.Евлампиева, П.Н.Лавренко, И.И.Вайчева // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2002. Т. 44. № 9. С. 1564 - 1570.

10. Ратникова О.В. Особенности поведения композиций поли-N-винилпирролидон - фуллерен С60 в водных растворах / О.В. Ратникова, Э.В. Тарасова, Е.Ю. Меленевская // ВМС. Серия А. 2004. Т. 46. № 7. С. 1211 - 1216.

11. Виноградова Л.В. Водорастворимые комплексы фуллерена С60 с поли-N-винилпирролидоном / Л.В.Виноградова, Е.Ю. Меленевская, А.С. Хачатуров // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 1998. Т. 40. № 11. С. 1854 - 1862.

12. Ратникова О.В. Изучение процессов комплексообразования в водорастворимых системах поли-N-винилпирролидон - фуллерен С60. / О.В. Ратникова, Е.Ю. Меленевская, М.В. Макеев // Журнал прикладной химии. 2003. Т. 76. № 10. С. 1663 - 1668.

13. Юровская М.А. Реакции циклоприсоединения к бакминстерфуллерену С60: достижения и перспективы / М.А.Юровская, И.В.Трушков // Известия РАН. Серия химическая. 2002. № 3. С.343 - 413.

14. Shervedani R.K., Lasia A. // J. Electrochem. Soc. 1997. V. 144, No. 2. P. 511.

15. Lu G., Evans P., Zangari G. // J. Electrochem. Soc. 2003. V. 150, No 5. P. A551.

16. Paseka I., Velicka J. // Electrochim. Acta. 1997. V. 42, No. 2. P. 231.

17. Krolikowski A., Wiecko. A. // Electrochim. Acta. 2002. V. 47. P. 2065.

18. Miaomiao М., Donepudi V.S., Sandi G., Sunc Y.K., Prakash J. // Electrochim. Acta. 2004. V.49. P. 4411.

19. Abdel Rahim M.A., Abdel Hameed R.M., Khalil M.W. // J. Power Sources. 2004. V. 134. P. 160.

20. Hamilton J. F., Baetzold R.C. // Science. 1979. V. 205, P. 4412.

21. Соцкая Н.В., Кравченко Т.А., Рябинина Е.И., Бочарова О.В. // Электрохимия. 2003. Т. 39. С. 1074.

22. Поветкин В.В. Структура и свойства электролитических сплавов / В.В. Поветкин, И.М. Ковенский, Ю.И. Устиновщиков. М.: Наука, 1992. С. 71-72.

23. Дисбаланс потоков ионов соли и ионов - продуктов диссоциации воды через ионообменные мембраны при электродиализе / В.В. Никоненко, Н.Д. Письменская, К.А. Юраш и др.// Электрохимия.1999.Т. 33, вып. 1.С.56-62.

24. Пат. 2084033 Россия, МКИ5 Н01 F 1/133. Способ получения магнитопластов / С.Е. Артеменко, М.М. Кардаш, С.Г. Кононенко. №95106266/02; Заявл. 20.04.95; Опубл. 10.07.97.

25. Технологические свойства магнитопластов на основе оксидных ферритов и интерметаллического сплава Nd-Fe-B / Т.Ю. Хомутова, С.Е. Артеменко, С.Г. Кононенко и др. // Пластические массы. 2000. №5. С.16-18.

26. Исследование эффективности модификации магнитопластов, сформованных способом поликонденсационного наполнения / С.Е. Артеменко, С.Г. Кононенко, Н.Л. Зайцева и др. // Пластические массы. 2001. №1. С.11-14.

27. Технология магнитопластов с повышенными характеристиками / А.А. Артеменко, С.Е. Артеменко, А.В. Калатин и др. // Перспективные материалы. 2002. №5. С.54-58.

28. Модификация магнитопластов на основе промышленного сплава Nd-Fe-B / А.А. Артеменко, С.Е. Артеменко, С.Г. Кононенко и др. // Пластические массы. 2003. №2. С.26-27.

29. Алексеев А.Г. Магнитные эластомеры / А.Г. Алексеев, А.Е. Корнев. М.: Химия, 1987. 204 с.

30. Постоянные магниты: справочник / под ред. Ю.М. Пятина. М.: Энергия, 1980. 488 с.

31. Артеменко А.А. Основы технологии высокоэффективных магнитопластов: учеб. пособие. / А.А. Артеменко, С.Г. Кононенко, Н.Л.Зайцева Саратов: СГТУ, 2001. 47с.

32. Зайцева Н.Л. Модификация магнитопластов для придания специфических свойств: дис. … канд. техн. наук / Н.Л. Зайцева. Саратов, 1998. 146 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4