Здійснено теоретичне узагальнення й обгрунтовано нове рішення наукової проблеми реалізації явища специфічного волокноутворення під час переробки розплавів компатибілізованих сумішей полімерів, а також сумішей зі специфічною взаємодією компонентів на межі поділу фаз та нанонаповнених сумішей. Вперше показано можливість реалізації явища специфічного волокноутворення під час переробки сумішей поліоксиметилен/співполіамід (ПОМ/СПА) та поліоксиметилен/співполімер етилену з вінілацетатом (ПОМ/СЕВА) на промисловому екструзійному обладнанні. Виявлено, що під час реалізації даного явища відбувається зміщення області зміни фаз у напрямку більшого, ніж 50 мас. % вмісту ПОМ. Дані закономірності пояснено покращанням сумісності компонентів суміші за рахунок специфічних взаємодій. Встановлено, що використання поліетиленгліколю (ПЕГ) як компатибілізатору та бінарної суміші СЕВА/ПЕГ дає можливість реалізувати явище специфічного волокноутворення для співвідношення компонентів поліпропілену (ПП)/СПА, що відповідає області зміни фаз, а також в 16 - 34 рази підвищити поглинання ними вологи. Виявлено, що механізм дії ПЕГ (та його сумішей з СЕВА) полягає у зменшенні величини міжфазового натягу на межі поділу фаз та підвищенні стабільності рідинних струменів ПП у матриці СПА. Вперше встановлено закономірності течії та процесів структуроутворення в розплавах сумішей ПП/СПА, які містять наповнювач в наностані - аеросил. Показано, що не зважаючи на твердий стан домішки, в'язкість розплавів сумішей не підвищується (за умов переробки), має місце раптове зростання прядомості розплавів та покращення процесів волокноутворення поліпропілену в масі співполіаміду, що проявляється в зменшенні (до 0,30 - 0,15 мкм) діаметрів мікроволокон, збільшенні їх числа та однорідності розподілу за діаметрами. Встановлено механізм дії домішок аеросилу, що полягає у гасінні твердою частинкою нанодомішки амплітуди хвилі руйнівного збудження, що перешкоджає розпаду рідинних струменів ПП на краплі. Розроблено технологію одержання нанонаповнених фільтруючих матеріалів, які мають розвинену поверхню, високу продуктивніть за тонкості очищення менше 0,3 мкм. На основі суміші зі специфічною взаємодією компонентів (ПОМ/СЕВА) створено фільтруючі матеріали з бактерицидною дією. Рекомендовано оптимальні технологічні параметри переробки досліджених сумішей.

  Скачати повний текст

Запропоновано полігексаметиленгуанідінхлорид (ПГГХ) і полігексаметиленгуанідінфосфат (ПГГФ) як бактерицидні домішки для одержання поліпропілену (ПП) мікроволокон шляхом переробки розплавів сумішей ПП/співполіамід (СПА). Показано, що дані домішки є ефективними компатибілізаторами полімерів у сумішах ПП/СПА, що має прояв у зміні процесів структуроутворення у напрямку формування більш тонких ПП мікроволокон, збільшенні їх кількості та маси від 63,4 % та 50,7 % до 89,0 % та 82,8 % відповідно та різкому зростанні однорідності розподілу мікроволокон за діаметрами. Суттю механізму дії домішок є зменшення міжфазового натягу в сумішах ПП/СПА та збільшенні часу розпаду рідких струменів ПП у матриці СПА. Показано, що величина питомої поверхні еросилів, хімічна природа функціональних груп їх частинок, розмір зазору у дисковій зоні екструдера дозволяють регулювати процеси структуроутворення у розплавах сумішей ПП/СПА. Стосовно реалізації специфічного волокноутворення найбільш ефективним є аеросил з диметильними групами. Для аеросилів з силанольними групами 82,1 % ПП за масою утворює волокна безперервної довжини у порівнянні з 50,7 мас. % для бінарної суміші. Підтверджено гіпотезу про стабілізувальну дію нанорозмірних аросилів на рідкі струмені ПП у матриці СПА. Механізм дії цих домішок полягає у погашенні амплітуди руйнівного збудження на нанорозмірних частинках та різкому зменшенні міжфазового натягу. Ці фактори сприяють покращанню специфічного волокноутворення за умов течії розплавів сумішей ПП/СПА. Установлено особливості реологічних властивостей розплавів нанонаповнених сумішей ПП/СПА, а саме: незначну зміну в'язкості за умов зсуву, різке збільшення прядомості розплавів реалізації специфічних взаємодій між силанольними групами аеросилу й амідними зв'язками макромолекул СПА. Показано, що показник степеня у степеневому рівнянні, який описує течію розплаву, може бути якісною характеристикою міри сумісності компонентів суміші та критерієм оцінювання характеру структуроутворення в них.

  Скачати повний текст