Особливості структуроутворення дісперснонаповнених мікрокомпозитів з поліпропіленовою матрицею

Autor: Ju. Sherenkovskiy, Nataliia Meranova, R. Navrodska, Nataliia Fialko, R. V. Dinzhos
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Structure formation
Materials science
Nucleation
Mixing (process engineering)
chemistry.chemical_element
structure formation mechanisms
microcomposites production methods
538.9
law.invention
chemistry.chemical_compound
екзотерми кристалізації
полімерні мікрокомпозити
механізми структуроутворення
екзотерми кристалізації
методи отримання мікрокомпозитів
polymer microcomposites
law
Aluminium
полимерные микрокомпозиты
механизмы структурообразования
экзотермы кристаллизации
методы получения микрокомпозитов
Composite material
Crystallization
chemistry.chemical_classification
Polypropylene
Polymer
structure formation mechanisms
crystallization exotherms
crystallization exotherms
экзотермы кристаллизации
chemistry
механизмы структурообразования
механізми структуроутворення
Mass fraction
Zdroj: Mechanics and Advanced Technologies; № 2(89) (2020); 91-98
Mechanics and Advanced Technologies, 2020, №2 (89)
ISSN: 2521-1943
2522-4255
Popis: Проблематика. Встановлено закономірності структуроутворення полімерних мікрокомпозіційних матеріалів при їх охолодженні з розплаву. Мета роботи полягає у вивченні особливостей кристалізації мікрокомпозітов на основі поліпропіленової матриці з наповнювачем у вигляді мікрочастинок алюмінію.Методика досліджень включає два етапи: експериментальне отримання екзотерм кристалізації і на їх основі теоретичне визначення основних характеристик процесу структуроутворення.Результати. Вивчено закономірності кристалізації композитів в широкому діапазоні зміни швидкості охолодження розплаву і масової частки наповнювача для мікрокомпозітов, що одержані двома методами, перший з яких базується на змішуванні компонентів в сухому вигляді, другий – в розплаві полімеру. Виконано аналіз механізмів структуроутворення досліджуваних композитів на стадії нуклеації і на стадії формування структур в об’ємі розплаву.Висновки. Показано, що на першій із зазначених стадій реалізується площинний і об'ємний механізм кристалізації при деякому переважанні об’ємного. На другій стадії при використанні методу отримання композитів, що базується на змішуванні компонентів в сухому вигляді, має місце механізм напруженої матриці, при реалізації методу змішування компонентів в розплаві полімеру – механізм структуроутворення залежить від масової частки наповнювача.
Проблематика. Установлены закономерности структурообразования полимерных микрокомпозиционных материалов при их охлаждении из расплава. Цель работы состоит в изучении особенностей кристаллизации микрокомпозитов на основе полипропиленовой матрицы с наполнителем в виде микрочастиц алюминия.Методика исследований включает два этапа: экспериментальное получение экзотерм кристаллизации и на их основе теоретическое определение основных характеристик процесса структурообразования.Результаты. Изучены закономерности кристаллизации композитов в широком диапазоне изменения скорости охлаждения расплава и массовой доли наполнителя для микрокомпозитов, получаемых двумя методами, первый из которых базируется на смешении компонентов в сухом виде, второй – в расплаве полимера. Выполнен анализ механизмов структурообразования изучаемых композитов на стадии нуклеации и на стадии формирования структур в объеме расплава.Выводы. Показано, что на первой из указанных стадий реализуется плоскостной и объемный механизм кристаллизации при некотором преобладании объемного. На второй стадии при использовании метода получения композитов, базирующегося на смешении компонентов в сухом виде, имеет место механизм напряженной матрицы, при реализации метода смешения компонентов в расплаве полимера – механизм структурообразования зависит от массовой доли наполнителя.
Backgrounds. The regularities of the structure formation of polymer microcomposite materials during their cooling from the melt are established. Objective. The aim of the work is to study the crystallization features of microcomposites based on a polypropylene matrix with a filler in the form of aluminum microparticles.Methods. The research technique includes two stages: the experimental receipt of crystallization exotherms and, based on them, the theoretical determination of the main characteristics of the structure formation process.Results. The patterns of composites crystallization were studied in a wide range of changes in the melt cooling rate and the mass fraction of filler for microcomposites obtained by two methods, the first of which is based on mixing the components in dry form, the second – in the polymer melt. An analysis of the structure formation mechanisms of the studied composites at the nucleation stage and at the stage of structures formation in the melt volume is made.Conclusions. It is shown that at the first of the indicated stages, a planar and volumetric crystallization mechanism is realized with some prevalence of the volumetric one. At the second stage, when using the method of producing composites, based on the mixing of components in a dry form, a tense matrix mechanism takes place; when implementing the method of mixing components in a polymer melt, the structure formation mechanism depends on the mass fraction of the filler.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: