Влияние нанодобавок на свойства ПВХ-композиции

Введение. В данной научной статье рассмотрена схема процесса горения. Показано, что для замедления или подавления основного процесса, происходящего в конденсированной фазе и определяющего образование газообразного топлива, можно применять полимеры с повышенной термической стабильностью; использовать нанодобавки, уменьшающие количество газообразных продуктов деструкции; изменять теплофизические характеристики полимерного материала, вводя нанодобавки, влияющие на теплоемкость или теплопроводность системы. Для снижения скоростей реакций, происходящих в газовой фазе и поддерживающих процесс горения, можно уменьшать концентрации горючих газов; ингибировать реакции, ответственные за разветвление цепного процесса горения. Методы и материалы. Приведены состав и физические свойства каолина. Монокристалл каолина представляет собой двухслойный алюмосиликат, содержащий гидратационную воду и состоящий из химически связанных слоев диоксида кремния и гидратированного оксида алюминия. Результаты и обсуждение. Нами исследована зависимость времени затухания ПВХ-композиции от состава, содержащего от 3 до 10% каолина. Введение в ПВХ-пластикат каолина привело к уменьшению времени затухания от 4,5 до 1 с. Исследовано влияние количества пластификатора на кислородный индекс. Нами в качестве пластификатора использован дибутоксиэтиладипинат (ДБЭА). Он имеет хорошую совместимость с полимером и является экологически безопасным. Изучена возможность снижения содержания дибутоксиэтиладипината в базовой рецептуре исходного пластиката И40-13 за счет повышения количества карбоната кальция, затем исследованы эксплуатационные свойства полученных составов. Содержание ПВХ и остальных компонентов в базовой рецептуре оставалось при этом неизменным. Анализ данных показал, что для пластификации 62 масс.% ПВХ, содержащегося в И40-13А, достаточно 20 масс.% ДБЭА, при этом содержание наполнителя можно увеличивать минимум в два раза. Значение кислородного индекса (КИ) при соотношении компонентов 20% ДБЭА + 13,56% СаСО3 повышается на 4 единицы и становится равным 29,1%. Исследована зависимость кислородного индекса ПВХ-пластиката от состава, содержащего от 5 до 20% каолина. Результаты показали, что кислородный индекс пластиката значительно повышается при увеличении содержания каолина. Оптимальным содержанием является 15%, так как при уменьшении количества введенной нанодобавки КИ падает, а при увеличении - остается без изменения. Заключение. Таким образом, каолин является перспективным, дешевым и экологически безопасным наполнителем для ПВХ- материалов, который эффективно снижает их горючесть. Такой же эффект достигается при увеличении содержания карбоната кальция в исходной рецептуре ПВХ-пластиката. При совместном использовании каолина и избытка карбоната кальция синергического эффекта не наблюдается.