Производство полипропилена ( PP)/отходы термопластичных эластомеров EPDM с использованием двухшнековой экструзии с ультразвуковой поддержкой

Компаундирование отходов EPDM из постпромышленного лома с полипропиленом (ПП) является возможным способом производства термопластичных эластомеров для решения серьезной экологической проблемы. Соответственно, в настоящем исследовании рассматриваются одностадийный (ОС), двухстадийный (ТС) и динамическая ревулканизация (ДР) методы компаундирования для производства смесей ПП/ЭПДМ при различном соотношении компонентов с помощью ультразвукового двойного шнековый экструдер (TSE) при различных амплитудах ультразвука.В методе ОС частицы полипропилена и отходов СКЭПТ непосредственно компаундировали с использованием ТГЭ с ультразвуковой обработкой и без нее. В методах TS и DR частицы отработанного СКЭПТ подавались в TSE и подвергались девулканизации без ультразвуковой обработки и с ней. Затем в методе ТС девулканизированный СКЭПТ компаундировали с ПП с помощью ТСЭ без наложения ультразвука. В методе ДР девулканизированный СКЭПТ после компаундирования с отвердителями смешивали с ПП и динамически ревулканизировали без наложения ультразвука в ТСЭ.Давление в пресс-форме во время компаундирования регистрировали и коррелировали с реологическими свойствами компаундов. Механические свойства смесей PP/EPDM, полученных методами OS и TS, не показали улучшения при ультразвуковой обработке. В методе DR все смеси PP/EPDM показали значительное увеличение прочности на растяжение и относительное удлинение с амплитудой ультразвука и небольшое снижение модуля Юнга. В частности, предел прочности при растяжении 30 МПа и удлинение при разрыве 400 % были достигнуты при амплитуде ультразвука 13 мкм для смеси ПП/СКЭПТ в соотношении 75/25.Комплексные модули вязкости, накопления и потерь динамически ревулканизированных смесей PP/EPDM увеличивались с амплитудой ультразвука, в то время как тангенс угла потерь уменьшался. В то же время результаты для смесей, полученных методами ОС и ТС, показали противоположную тенденцию в изменении динамических свойств с амплитудой ультразвука. Оптические микрофотографии показали, что смеси, полученные методом ДР при ультразвуковой обработке на длине волны 13 мкм, показали наименьшие размеры диспергированных частиц ревулканизированного СКЭПТ в матрице полипропилена, что привело к превосходным характеристикам этих термопластичных эластомеров.

Ключевые слова: ЭПДМ; эластомер; экструзия; полипропилен; реология; УЗИ.

Введение в исследование механических свойств терполимерных смесей PP/EPDM

Авторы

• Сандра Р. Скальюзи Центр химии и окружающей среды (лаборатория полимеров), Институт энергетических и ядерных исследований (IPEN), Бутанта, Сан-Паулу, Бразилия
• Элизабет С.Л. Карвальо Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN / CNEN — SP) Av. Профессор Lineu Prestes 2242, 05508-000 Сан-Паулу, SP, Бразилия; Средний. Rebouças 1511, apto.64, CEP 05402-100, Сан-Паулу, Бразилия
• Адемар Б. Лугао Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN / CNEN — SP) Av. Профессор Lineu Prestes 2242, 05508-000 Сан-Паулу, SP, Бразилия; Rua Saldanha Gama, 268, CEP 05081-000, Сан-Паулу, 05508-000, Бразилия

DOI:

Ключевые слова:

Аннотация

Термопластичные эластомеры (TPE) на основе PP (полипропилена) / EPDM (этилен-пропилендиен-мономера) предназначены для повышения сопротивления и ударопрочности полипропилена с целью более широкого использования на автомобильном рынке, среди строительных, строительных и упаковочных секторов, благодаря их регенеративные свойства.ПП представляет собой товар с высокой температурой плавления, высокой механической стойкостью и низкой плотностью, обеспечивающий баланс между физическими и механическими свойствами; кроме того, он отличается простотой обработки при низких затратах. Чтобы свести к минимуму этот недостаток, можно использовать модификатор ударопрочности EPDM. Тем не менее, большинство полимерных смесей несовместимы и несмешиваемы, т. е. проявляют взаимную и ограниченную растворимость и в большинстве случаев высокое межфазное натяжение. Однако существует относительно низкое межфазное натяжение (сила, действующая на превращение непрерывной структуры в дисперсию) между ПП и СКЭПТ (приблизительно 0,03 мН.м ^-1 ), снижая скорость разрушения и облегчая наращивание сплошной структуры. Эта работа направлена ​​на изучение совместимости смесей PP и EPDM и изменение механических свойств, подчеркивая, что многие свойства термопластичных эластомеров могут быть обработаны в соответствии с обычными термопластическими методами: здесь смеси PP/EPDM, 90/10, 80/20, 70/30 и 50/50 были охарактеризованы в соответствии с: механическими исследованиями, дифференциальной сканирующей калориметрией, термогравиметрическими анализами, индексом текучести расплава, ударной вязкостью по Изоду и динамическими механическими анализами.

Проблема

Раздел

5-я Бразильская конференция по композитным материалам, 18–22 января 2021 г.

Лицензия

Политика для журналов/статей с открытым доступом

Авторы, которые публикуются в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:

• Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право на первую публикацию, одновременно работая под лицензией Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять работу с указанием авторства работы и первоначальной публикации в этом журнале.
• Авторам разрешается и рекомендуется размещать ссылки на свои работы в Интернете (например, в институциональных репозиториях или на их веб-сайтах) до и во время процесса подачи, поскольку это может привести к продуктивному обмену мнениями, а также к более раннему и более широкому цитированию опубликованной работы.

Политика для журналов/рукописей с платным доступом

Авторы, которые публикуются в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:

• Издатель сохраняет за собой авторские права.
• Авторам разрешено и рекомендуется размещать ссылки на свои работы в Интернете (например,g., в институциональных репозиториях или на их веб-сайтах) до и во время процесса подачи, поскольку это может привести к продуктивному обмену, а также к более раннему и более широкому цитированию опубликованной работы.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Вязкость разрушения и механизмы разрушения в невулканизированных и динамически вулканизированных нанокомпозитах из смеси ПП/ЭПДМ/МУНТ

Вязкость разрушения и механизмы деформации невулканизированных и динамически вулканизированных смесей полипропилен/этилен-пропилен-диеновый терполимер (ПП/ЭПДМ) и смеси полипропилен/этилен-пропилен-диеновый терполимер/многостенные углеродные нанотрубки (ПП/ЭПДМ/МУНТ) -нанокомпозиты были исследованы с использованием методологии существенной работы разрушения (EWF) с последующим подробным микроскопическим анализом.Исследовано также влияние полипропилена, привитого малеиновым ангидридом (PP-g-MA), на морфологию и вязкость разрушения многокомпонентной системы. Было обнаружено, что как динамическая вулканизация, так и компатибилизация с использованием PP-g-MA повышают вязкость разрушения смеси и систем смесь-нанокомпозит. Результаты показали, что доминирующим механизмом разрушения, связанным с дисперсной фазой EPDM в невулканизированных образцах, было образование полос расширения из-за кавитации и/или разрушения диспергированных частиц каучука EPDM.В вулканизированных образцах подавлялось развитие полос дилатационного сдвига, возникающее в результате многократного отслоения частиц, а образование нанопустот и кавитации в частицах каучука приводило к повышению сдвиговой текучести прилегающей матрицы и плотной пластической деформации. Введение МУНТ в смесь ПП/ЭПДМ уменьшило существенную работу разрушения ( w _e ) и увеличило несущественную работу разрушения ( βw _p ).В смеси-нанокомпозитах наблюдались два механизма, индуцированных МУНТ. В то время как большие агрегаты МУНТ действовали как благоприятные места для инициирования трещин, отдельные фибриллы, пропитанные МУНТ, останавливали распространение трещин. Присутствие ПП-г-МА уменьшило негативное влияние МУНТ и еще больше усилило их положительное действие за счет уменьшения размера крупных агрегатов (благоприятных мест для инициирования крупных трещин) и увеличения количества диспергированных отдельных веревок МУНТ (увеличение потенциала пропитанных образование фибрилл) соответственно.

У вас есть доступ к этой статье