Использование нанодобавок в поливинилхлоридных композициях строительного назначения
Автор: Мазитова Алия Карамовна, Маскова Альбина Рафитовна, Нафикова Райля Фаатовна, Аминова Гулия Карамовна
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Результаты исследований ученых и специалистов
Статья в выпуске: 5 т.9, 2017 года.
Бесплатный доступ
Одним из наиболее распространенных полимеров является поливинилхлорид (ПВХ), который занимает третье после полиэтилена и полипропилена место в мире по объему производства. Высокий спрос на ПВХ обусловлен возможностью его модификации и получения широкого ассортимента материалов и изделий с улучшенными свойствами, а также экономически выгодным соотношением цена - производительность, доступности сырья, сбережением природных ресурсов. Наряду со многими достоинствами ПВХ обладает серьезным недостатком - аномально низкой стабильностью. Наблюдаемое тепловое старение ПВХ начинается уже при 100оС, особенно интенсивно полимер разлагается при переработке в интервалах 160-180оС. Поэтому для получения высококачественных изделий на основе ПВХ необходима эффективная стабилизация полимера, обеспечивающая высокую технологичность при переработке и длительную эксплуатацию без ухудшения потребительских свойств. Действенным способом повышения эффективности стабилизатора является добавление доступных, хорошо известных вторичных стабилизаторов, действующих по различным механизмам, а именно: дипентаэритрита (ДПЭТ), функционирующего как акцептор HCI, и фосфита НФ, ингибирующего термическую деструкцию ПВХ взаимодействием с нестабильными карбонилаллильными группировками. В работе приведены результаты разработки состава комплексного стабилизатора, содержащего кроме термостабилизатора и смазки также нанодобавки, представляющие собой вторичные стабилизаторы дипентаэритрит и фосфит НФ. Проведено исследование влияния нанодобавок на технологические свойства ПВХ-материалов. Показано, что вторичные стабилизаторы значительно повышают эффективность многофункционального стабилизатора в обеспечении термостабильности и цветостойкости ПВХ-композиций строительного назначения. Приведены результаты испытания многофункционального стабилизатора, содержащего нанодобавки в дозировке 0,02 мас.ч. - фосфита НФ, 0,03 мас.ч - ДПЭТ на 100 мас.ч. ПВХ, в ПВХ-рецептурах верхнего и промежуточного слоев линолеума, а также многослойного линолеума. Установлено, что использование комплексного стабилизатора в рецептурах ПВХ-пленок способствует улучшению эксплуатационных характеристик готового продукта - многослойного поливинилхлоридного линолеума, а именно способствует снижению удельного поверхностного электрического сопротивления, абсолютной остаточной деформации, истираемости и изменения линейных размеров.
Вторичные стабилизаторы, дипентаэритрит, комплексный стабилизатор, нанодобавки, пвх-линолеум, пвх-рецептура, термостабильность, фосфит нф, цветостойкость
Короткий адрес: https://sciup.org/14265821
IDR: 14265821 | УДК: 621.316:678.175 | DOI: 10.15828/2075-8545-2017-9-5-22-35
The use of nanoadditives in polyvinylchloride compositions in construction
One of the most common polymers is polyvinylchloride (PVC), which is on the third place after polyethylene and polypropylene in the world in overall production. High demand for PVC is caused by the possibility of its modification and production of wide range of materials and articles with improved properties as well as by cost-advantageous price - performance ratio, availability of raw materials, saving natural resources. Along with many advantages PVC has a serious drawback: abnormally low stability. The observed thermal aging of PVC begins at 100oC, especially intensively the polymer decomposes during processing in the range of 160-180oC. Therefore, to obtain high-quality products based on PVC one needs effective stabilization of polymer, that provides high technology in the processing and long service life without deterioration of consumer properties. An effective way to improve the efficiency of stabilizer is to add available, well-known secondary stabilizers, which action mechanisms are different, namely dipentaerythritol (DPET) that acts as an acceptor of HCI, and dinonylphenol (phosphite NF), that inhibits thermal degradation of PVC interaction with unstable carbonrally groups. The paper presents the results of development of complex stabilizer containing not only heat stabilizer and lubricant but also nanoadditives that are secondary stabilizers dipentaerythritol and phosphite NF. The influence of nanoadditives on the technological properties of PVC-materials has been studied. It is shown that the secondary stabilizers can significantly improve the efficiency of multifunctional stabilizer to provide thermal stability and color stability of PVC- compositions for construction purposes. Testings of friction lubricant with content of multistabilizer taken in dosage of 0.02 wt.h. - phosphite NF, 0.03 wt.h - DPAT 100 wt.h. PVC, in the PVC formulas of the upper and intermediate layers of linoleum and layered linoleum have been performed. It has been determined that the use of a complex stabilizer in the formulas of PVC films favours improvement of operational characteristics of the finished product - a multi-layer polyvinylchloride linoleum, and it contributes to the reduction of specific surface electrical resistance, the absolute residual deformation, abrasion, and changes in linear dimensions.
Текст научной статьи Использование нанодобавок в поливинилхлоридных композициях строительного назначения
The use of nanoadditives in polyvinylchloride compositions in construction by org/10.15828/2075-8545-2017-9-5-22-35. " property="cc:attributionName" rel="cc:attributionURL">Mazitova A.K., Maskova A.R., Nafikova R.F., Aminova G.K. is licensed under a
Список литературы Использование нанодобавок в поливинилхлоридных композициях строительного назначения
- Уилки Ч., Саммерс Дж., Даниелс Ч. Поливинилхлорид. -СПб.: Профессия, 2007. -728 с.
- Чалая Н.М. Производство продукции из ПВХ -реальность и перспективы//Пластические массы. -2006. -№ 1. -С. 4-7.
- Ульянов В.М., Рыбкин Э.П., Гудкович А.Д., Пишин ГА. Поливинилхлорид. -М.: Химия, 1992. -288 с.
- Попова З.В., Тихова Н.В. Получение и свойства поливинилхлорида/Под ред. Б.Н. Зильбермана. -М.: Химия, 1968. -288 с.
- Мазитова А.К., Аминова Г.К., Нафикова Р.Ф., Дебердеев Р.Я. Основные поливинилхлоридные композиции строительного назначения. -Уфа, 2013. -130 с.
- Маскова А.Р. Поливинилхлоридные композиции строительного назначения, пластифицированные фталатами оксиалкилированных спиртов: Автореф. дис.. канд. техн. наук. -Уфа, 2012. -143 с.
- Аминова Г.К., Маскова А.Р., Нафикова Р.Ф., Мазитова А.К. Поливинилхлоридные линолеумы/Наука и эпоха: монография. Под общей ред. проф. О.И. Кирикова. -Москва; Воронеж, 2013. -С. 187-212.
- Минскер К.С., Федосеева Г.Т. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. -М.: Химия, 1979. -272 с.
- Горбунов Б.Н., Гуревич Я.М., Маслова И.П. Химия и технология стабилизаторов полимерных материалов. -М.: Химия, 1984. -367 с.
- Старение и стабилизация полимеров/Под ред. М.Н. Левантовской. -М.: Химия, 1964. -347с.
- Маслова И.П. Химические добавки к полимерам. Справочник. -М.: Химия, 1981. -264 с.
- Аминова Г.К., Нафикова Р.Ф., Маскова А.Р., Степанова Л.Б., Буйлова ЕА. Стабилизаторы поливинилхлорида//Наука и эпоха: монография. Под общей редакцией профессора О.И. Кирикова. -Москва; Воронеж, 2012. -С. 277-297.
- Karimov F.Ch., Mazitova A.K., Khamaev V.Kh., Minsker K.S., Zaikov G.E. Stabilization of plasticized polyvinyl chloride by 3-mercapto-1,2,4-triazine-5-one derivatives//Oxidation Communications. -1997. -Т. 20, № 2. -Р. 286-289.
- Karimov F.Ch., Mazitova A.K., Khamaev V.Kh., Zaikov G.E., Minsker K.S. Stabilization of plasticized polyvinylchloride by 3-mercapto-1,2,4-triazine-5-one//Russian Journal of Physical Chemistry B. -1997. -Т. 16. -№ 7. -P. 12411245.
- Эммануэль Н.М., Бучаченко А.Л. Химическая физика старения и стабилизации полимеров. -М.: Наука, 1982. -423 с.
- Мукменева Н.А., Агаджанян С.И., Кирпичников ПА, Минскер К.С. Взаимодействие карбонилаллильных группировок в поливинилхлориде с эфирами фосфористой кислоты//Доклады АН СССР. -1977. -Т. 233, № 3. -С. 375377.
- Аминова Г.Ф., Степанова Л.Б., Маскова А.Р., Сулейманова М.Д., Буйлова Е.А. Изучение влияния комплексных стабилизаторов на технологические и эксплуатационные свойства ПВХ-композиций//Материалы ХIХ международ. научн.-техн. конференции «Проблемы строительного комплекса России». -Уфа: УГНТУ, 2015. -С. 18-22.
- Аминова Г.Ф., Степанова Л.Б., Маскова А.Р., Мазитова А.К. Изучение термической стабилизации поливинилхлорида при разработке комплексных стабилизаторов//Материалы ХIХ международ. научн.-техн. конференции «Проблемы строительного комплекса России». -Уфа: УГНТУ, 2015. -С. 23-26.
- Мазитова А.К., Степанова Л.Б., Аминова Г.Ф., Маскова А.Р. Разработка функциональных добавок для поливинилхлоридных композиций строительного назначения//Промышленное производство и использование эластомеров. -2015. -№ 2. -С. 27-31.
- Маскова А.Р., Степанова Л.Б., Аминова Г.Ф., Рольник Л.З., Абдрахманова Л.К. Испытание рецептур ПВХ-композиций строительного назначения на основе новых добавок//Промышленное производство и использование эластомеров. -2015. -№ 3. -С. 11-15.