ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ)

) Изобретение относится к производству нано-структурированных полимерных композиций, которое может быть использовано в химической. текстильной, медицинской промышленности, пищевой индустрии и в быту.
Полимерная композиция включает использование фуллереновой сажи и наноуглеродное вещество, очищенное от самих фуллеренов в качестве добавок к полиэтилен низкой плотности при формовании пленок из расплава полимера с кон-центрацией l÷10%, обеспечивает лучшие показатели механических и тепловых свойств изделия, не требует изменения существующей технологии получения материалов и др.

Изобретение относится к производству нано-структурированных полимерных материалов, которое может найти широкое применение в химической, текстильной, медицинской промышленности, пищевой индустрии и в быту.
Известны полимерные композиции, содержащие и качестве матрицы полиметилметакрилат (ПММА) [1], политетрафторэтилен (ПТФЭ) [2], добавки фуллерен С60 [1] и фуллереновая сажа (ФС) [2] с целью выяснения изменений в люминесцентных и трибологических свойствах полимеров с ростом содержания добавок в них. При этом изменения физических и других эксплуатационных свойств полимеров остаются неизученными.
Наиболее близким по технической сущности и уровню к предлагаемому изобретению является композиция [3], содержащая полиэтилен (ПЭ) и галогенированную сажу, концентрация которой изменяли в пределах 15 ÷ 50% масс. Однако внедрение наполнителя сопровождается ухудшением механических и тепловых свойств матрицы.
Целью изобретения является получение поли-мерной композиции на основе полиэтилена, кото-рая содержит наноуглеродную или фуллереновую сажу, позволяет существенно изменять и улучшать эксплуатационные свойства изделий.
Для достижения указанной цели в известный материал полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) вводят в соответствующих небольших пропорциях (в массовых процентах или частях) фуллереновую сажу (ФС) или наноуглеродную пудру (НП), очи-щенную от фуллеренов:
1. Образцы серии 1 - Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) 90÷99
фуллереновая сажа (ФС) 1÷10
2. Образцы серии 2 - Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) 90÷99
наноуглеродная пудра (НП) 1÷10
В качестве объекта исследования использованы порошки из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) ГОСТ 16337-77 марки 10802-020, фуллереновую сажу и наноуглеродную пудру с размерами частиц ~4-5 нм. Из этих компонентов раз-дельно готовят смеси; концентрация фуллерено-вой сажи (ФС) или наноуглеродной пудры (НП) в смесях составляет С = 0, 1, 3, 5 и 10%. Форма заполняется смесью, затем на гидравлическом прессе с обогревательными плитами при 1500 С и давлении 50 атм прессуют из расплава пленки толщиной 0,2-0,3 мм. Из пленок специальным ножом вырезают образцы в виде двойной лопаты с дли-ной рабочей части 22 мм и шириной 4 мм. Механические испытания проведены согласно ГОСТ 1262-68 на разрывной машине РМ-1. Тепловые испытания в цикле нагревание - охлаждение про-ведены на ДСК 204F1 фирмы Netzch.










Как видно из таблицы увеличение концентрации ФС и МП и матрице IIЭНП сопровождается практически неизменностью (сохранением) температуры плавления системы Тпл, постепенным нарастанием начальною модуля упругости Е0 для образцов серии 1 и 2, резким снижением разрывно-го удлинения εр и экстремальным изменением разрывной прочности σр (повышением σр в интервале С=0 - 3 % масс, а затем снижением (σр в интервале С = 3-10% масс.) для образцов серии 1, постепенным уменьшением εр и снижением вначале σр (в интервале С=0-1% масс.), а затем практически почти сохранением σр (в интервале 1-10% масс.). Образцы серии 2 более эластичны по сравнению с образцами серии I. Для исходных и наполненных систем изменение концентрации НП и
ФС в интервале С = 0 -10% не приводит к изменению горючести материалов с каплепадением для обоих серий образцов; происходит изменение цвета образцов от светло - прозрачною серого до черного.
Таким образом, использование фуллереновой
сажи и наноуглеродной пудры дает возможность получать полимерные композиции с лучшими механическими и теплофизическими свойствами, не требует изменения существующей технологии получения материалов.

1. Giobin Ma, Wenjuan Cheng, Gunghua Chen, Naiben Ming. Orientation and photoluminescence of Cw crystallites in Ceo - polymethyl methacrylate films. Thin Solid Films 375(2000)292-295.
2. Точильников Д.Г., Будтов В.П., Пугачев А.К., Гинзбург Б.М., Булатов В.П. Авторское свидетельство РФ 2216553, 2003.
3. Авторское свидетельство СССР 732719, Бюл. №17. 05.05.1980.