plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2024-01-15-18plasticnews-950Research ArticleСТРУКТУРА И СВОЙСТВАSTRUCTURE AND PROPERTIESИсследование реологических свойств экструдируемых композитов на основе СВМПЭInvestigation of rheological properties of extruded composites based on UHMWPEКондаковМ. Н.KondakovM. N.

Якутск

Yakutsk

kondakovmix@mail.ruГоголеваО. В.GogolevaO. V.

Якутск

Yakutsk

ПетроваП. Н.PetrovaP. N.

Якутск

Yakutsk

КолесоваЕ. С.KolesovaE. S.

Якутск

Yakutsk

Институт проблем нефти и газа СО РАН – обособленное подразделения ФГБУН Федерального исследовательского центра «Якутский научный центр СО РАН»РоссияInstitute of Oil and Gas Problems SB RAS – a separate subdivision of the FSBI Federal Research Center “Yakut Scientific Center SB RAS”Russian Federation202416032024011518Copyright © Кондаков М.Н., Гоголева О.В., Петрова П.Н., Колесова Е.С., 20242024Кондаков М.Н., Гоголева О.В., Петрова П.Н., Колесова Е.С.Kondakov M.N., Gogoleva O.V., Petrova P.N., Kolesova E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/950

Институт проблем нефти и газа СО РАН – обособленное подразделения ФГБУН Федерального исследовательского центра «Якутский научный центр СО РАН»Проведено исследование влияния стабилизатора СО-4 на реологические свойства полимерных композиционных материалов на основе СВМПЭ. Показано, что добавление в полимерные матрицы стабилизатора СО-4 существенно влияет на реологию материалов и их экструдируемость. Наблюдается изменение конформации макромолекулярных цепей, отсутствие зависимости вязкой составляющей от процесса релаксации дисперсной системы, повышение комплексной вязкости, что привело к ухудшению технологичности материала. Исходя из кривых Хана показано, что добавление стабилизатора СО-4 приводит к ухудшению смешиваемости смесей, т.е. усиливается фазовое разделение компонентов полученных образцов.

The influence of the CO-4 stabilizer on the rheological properties of polymer composite materials based on UHMWPE has been studied. It has been shown that the addition of a CO-4 stabilizer to polymer matrices significantly affects the rheological properties of materials and their extrudability. There is a change in the conformations of macromolecular chains, the absence of dependence of the viscous component on the relaxation process of the dispersed system, an increase in the complex viscosity, which led to a deterioration in the processability of the material. Based on the Han curves, it is shown that the addition of a CO-4 stabilizer leads to a deterioration in the miscibility of mixtures, i.e., the phase separation of the components of the obtained samples increases.

сверхвысокомолекулярный полиэтиленэкструзияполиэтилен низкого давлениястеариновая кислотареологические параметрымодуль накоплениямодуль потерьвязкостьultrahigh molecular weight polyethyleneextrusionlow-pressure polyethylenestearic acidrheological propertiesstorage modulusloss modulusviscosityReferencesChen X., Wang X., Cao C., Yuan Z., Yu D., Li F., Chen X. Elongational Flow Field Processed Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene/ Polypropylene Blends with Distinct Interlayer Phase for Enhanced Tribological Properties // Polymers. 2021. V. 13. №12. – P. 1933. doi.org/10.3390/polym13121933.Chen X., Wang X., Cao C., Yuan Z., Yu D., Li F., Chen X. Elongational Flow Field Processed Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene/ Polypropylene Blends with Distinct Interlayer Phase for Enhanced Tribological Properties // Polymers. 2021. V. 13. №12. – P. 1933. doi.org/10.3390/polym13121933.He S., He H., Li Y., Wang D. Effects of maleic anhydride grafted polyethylene on rheological, thermal, and mechanical properties of ultra high molecular weight polyethylene/poly (ethylene glycol) blends // Journal of Applied Polymer Science. 2015. V. 132. №43. DOI:10.1002/app.42701.He S., He H., Li Y., Wang D. Effects of maleic anhydride grafted polyethylene on rheological, thermal, and mechanical properties of ultra high molecular weight polyethylene/poly (ethylene glycol) blends // Journal of Applied Polymer Science. 2015. V. 132. №43. DOI:10.1002/app.42701.Li Y., He H., Ma Y., Geng Y., Tan J. Rheological and mechanical properties of ultrahigh molecular weight polyethylene/high density polyethylene/polyethylene glycol blends // Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. 2019. V. 2. №1. – P. 51. https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2018.08.004.Li Y., He H., Ma Y., Geng Y., Tan J. Rheological and mechanical properties of ultrahigh molecular weight polyethylene/high density polyethylene/polyethylene glycol blends // Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. 2019. V. 2. №1. – P. 51. https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2018.08.004.Gamna F., Spriano S. Vitamin Е: A review of its application and methods of detection when combined with implant biomaterials // Materials. 2021. V. 14. №13. – P. 3691. https://doi.org/10.3390/ma14133691.Gamna F., Spriano S. Vitamin Е: A review of its application and methods of detection when combined with implant biomaterials // Materials. 2021. V. 14. №13. – P. 3691. https://doi.org/10.3390/ma14133691.Панин С.В., Корниенко Л.А., Буслович Д.Г., Донцов Ю.В., Бочкарева С.А., Алексенко В.О. Разработка составов экструдируемых полимер-полимерных СВМПЭ-композитов для технологий аддитивного производства // Современные наноматериалы. 20 20. – С. 82–106.Панин С.В., Корниенко Л.А., Буслович Д.Г., Донцов Ю.В., Бочкарева С.А., Алексенко В.О. Разработка составов экструдируемых полимер-полимерных СВМПЭ-композитов для технологий аддитивного производства // Современные наноматериалы. 20 20. – С. 82–106.Petukhova E.S., Fedorov A.L. Investigation of the climate resistance of stabilized polyethylene composite materials // Procedia Structural Integrity. 2019. V. 20. – P. 75.Petukhova E.S., Fedorov A.L. Investigation of the climate resistance of stabilized polyethylene composite materials // Procedia Structural Integrity. 2019. V. 20. – P. 75.Han C.D., Kim J. Rheological technique for determining the order-disorder transition of block copolymers // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 1987. V. 25. №8. – P. 1741. doi. org/10.1002/polb.1987.090250815.Han C.D., Kim J. Rheological technique for determining the order-disorder transition of block copolymers // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 1987. V. 25. №8. – P. 1741. doi. org/10.1002/polb.1987.090250815.Han C.D., Chuang H.K. Criteria for rheological compatibility of polymer blends // Journal of applied polymer science. 1985. V. 30. №11. – P. 4431. doi.org/10.1002/app.1985.070301118.Han C.D., Chuang H.K. Criteria for rheological compatibility of polymer blends // Journal of applied polymer science. 1985. V. 30. №11. – P. 4431. doi.org/10.1002/app.1985.070301118.Гоголева О.В., Петрова П.Н., Федоров А.Л., Кондаков М.Н., Колесова Е.С. Разработка экструдируемых композитов на основе СВМПЭ // Вопросы материаловедения. 2022. №4 (112). – С. 77–82. doi.org/10.22349/1994-6716-2022-112-4-77-82.Гоголева О.В., Петрова П.Н., Федоров А.Л., Кондаков М.Н., Колесова Е.С. Разработка экструдируемых композитов на основе СВМПЭ // Вопросы материаловедения. 2022. №4 (112). – С. 77–82. doi.org/10.22349/1994-6716-2022-112-4-77-82.Колесова Е.С., Гоголева О.В., Петрова П.Н. Разработка ПКМ на основе СВМПЭ с высокой стабильностью свойств в условиях резко-континентального климата // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2021. Т. 26. №4. – С. 122–131.Колесова Е.С., Гоголева О.В., Петрова П.Н. Разработка ПКМ на основе СВМПЭ с высокой стабильностью свойств в условиях резко-континентального климата // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2021. Т. 26. №4. – С. 122–131.Liu L., Zhao H., Wang F., Xue P., Tian J. Rheological behavior and fl ow instability in capillary extrusion of ultrahigh‐molecular‐weight polyethylene/high‐density polyethylene/nano‐SiO2 blends // Journal of Applied Polymer Science. 2019. V. 136. №26. – P. 47713. doi.org/10.1002/app.47713.Liu L., Zhao H., Wang F., Xue P., Tian J. Rheological behavior and fl ow instability in capillary extrusion of ultrahigh‐molecular‐weight polyethylene/high‐density polyethylene/nano‐SiO2 blends // Journal of Applied Polymer Science. 2019. V. 136. №26. – P. 47713. doi.org/10.1002/app.47713.Bhusari S.A., Sharma V., Bose S., Basu B. HDPE/UHMWPE hybrid nanocomposites with surface functionalized graphene oxide towards improved strength and cytocompatibility // Journal of the Royal Society Interface. 2019. V. 16. №150. – P. 20180273. doi.org/10.1098/rsif.2018.0273.Bhusari S.A., Sharma V., Bose S., Basu B. HDPE/UHMWPE hybrid nanocomposites with surface functionalized graphene oxide towards improved strength and cytocompatibility // Journal of the Royal Society Interface. 2019. V. 16. №150. – P. 20180273. doi.org/10.1098/rsif.2018.0273.Li Y., He H., Ma Y., Geng Y., Tan J. Rheological and mechanical properties of ultrahigh molecular weight polyethylene/high density polyethylene/polyethylene glycol blends // Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. 2019. V. 2. №1. – P. 51. doi.org/10.1016/j.aiepr.2018.08.004.Li Y., He H., Ma Y., Geng Y., Tan J. Rheological and mechanical properties of ultrahigh molecular weight polyethylene/high density polyethylene/polyethylene glycol blends // Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. 2019. V. 2. №1. – P. 51. doi.org/10.1016/j.aiepr.2018.08.004.Chen X., Wang X., Feng Y., Qu J., Yu D., Cao C., Chen X. Enhancing Chain Mobility of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene by Regulating Residence Time under a Consecutive Elongational Flow for Improved Processability //Polymers. 2021. V. 13. №13. – P. 2192. doi.org/10.3390/polym13132192.Chen X., Wang X., Feng Y., Qu J., Yu D., Cao C., Chen X. Enhancing Chain Mobility of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene by Regulating Residence Time under a Consecutive Elongational Flow for Improved Processability //Polymers. 2021. V. 13. №13. – P. 2192. doi.org/10.3390/polym13132192.Zhang X., Tan Y., Li Y., Zhang G. Effect of OMMT on microstructure, crystallisation and rheological behaviour of UHMWPE/PP nanocomposites under elongation fl ow // Plastics, Rubber and Composites. 2018. V. 47. №7. – P. 315. doi.org/10.1080/14658011.2018.1491718.Zhang X., Tan Y., Li Y., Zhang G. Effect of OMMT on microstructure, crystallisation and rheological behaviour of UHMWPE/PP nanocomposites under elongation fl ow // Plastics, Rubber and Composites. 2018. V. 47. №7. – P. 315. doi.org/10.1080/14658011.2018.1491718.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.