Изучение воздействия агрессивных сред на свойства биоразлагаемых материалов

Табл.2.4.

Изменение ПТР прессованных образцов композиций

на основе полиэтилена и крахмала при биодеструкции

В результате биодеструкции разрывное напряжение меняется незначительно, тогда, как относительное удлинение при разрыве образцов уменьшается. Это говорит о том, что композиции при закапывании в почву становятся более хрупкими, так как происходят структурные изменения в матрице полимера, в результате чего композиции подвергаются большему разрушению, чем исходный полиэтилен [29].

Глава III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Исходные реагенты

В работе был использован полиэтилен ПЭВП промышленного производства (ПЭ-273), крахмалит - крахмал кукурузный модифицированный ТУ-9187-144-00008064-97, глицерин (ГОСТ 6259-75), кислота соляная, гидрооксид натрия, вода дистиллированная (ГОСТ 12020-72, Прил.1).

3.2 Приготовление образцов

Переработку полиэтилена и композиций осуществляли экструдированием на лабораторном одношнековом экструдере фирмы «Betol» (Великобритания) при температуре 190°C.

Пленки ПЭ и композиций на основе полиэтилена и крахмала готовили методом прессования под давлением согласно ГОСТ 16338-85 при температуре 190°C и давлении 250 кгс см2. Образцы для измерения деформационно-прочностных свойств с размерами 100 ´10 ´ 1 мм (ГОСТ 25.601-80) получали также методом прессования при температуре 190°C и давлении 250 кгс/см2. Фиксация формы изделия происходит в результате охлаждения в прессформе под давлением до комнатной температуры.

3.3 Измерения показателя текучести расплава

Показатель текучести расплава (ПТР), характеризующий реологические свойства расплавов ПЭ-273 (нестаб.) и его композиций с крахмалом определялся на автоматическом капиллярном вискозиметре типа ИИРТ-М при температуре 463 0К и нагрузках 2,16 и 21,6 (ГОСТ 11645-73), с использованием автоматических весов ВЛР-200.

3.4 Испытание на разрыв. Изучение деформационно-прочностных свойств

Изучение деформационно-прочностных свойств ПЭ-273 (нестаб.) и его композиций проводят на образцах в виде полосок (ГОСТ 25.601-80) с размером 100 ´ 10 ´ 0,1 мм. Полоски закрепляют в плоских зажимах разрывной машины модели ZMGi – 250 и растягивают при постоянной скорости взаимного перемещения захватов 10 мм /мин при комнатной температуре и нагрузке 50 кг (ГОСТ 17.316 -71) [23]

Показатель прочности полимера выражается через напряжение при растяжении и вычисляется по формуле:

, (3.1.)

где F- сила, Н;

S-исходная площадь сечения на которое действует сила, м2

По показателю прочности при растяжении и деформации при разрыве можно рассчитать значение модуля упругости Е:

, (3.2. )

где sр- разрывное напряжение, Мпа;

ε- деформация, %.

3.5 Диэлектрические свойства

Установлено, что даже незначительные изменения в химической и физической структурах полимера, особенно аморфно-кристаллических, заметно отражаются на электрических свойствах. Наиболее чувствительной характеристикой является tg d. Эта характеристика достаточно тонко реагирует на изменения химической структуры, связанные с образованием различных кислородсодержащих групп, наличие которых указывает на разрыв макромолекул.[ 17,23].

Диэлектрические характеристики полимеров и их композиций исследованы методом диэлектрических потерь. Исследования проводили с помощью переменного моста переменного тока с цифровым отсчетом марки Р-5058 при частотах 103 и 104 Гц при температуре 293 0К. Погрешность в измерениях тангенса угла диэлектрических потерь не больше 5%.

3.6 Исследования электронной микроскопии

Исследования электронной микроскопии проводились с использованием оптического микроскопа МБС-1 с разрешением 10 мкм и цифрового фотоаппарата.

3.7 Методика рентгеноструктурного анализа

Принцип действия дифрактометра ДРОН-6 основан на дифракции рентгеновских лучей от атомных плоскостей кристаллической решетки исследуемого вещества.

Полученные рентгенограммы идентифицируются, используя картотеку эталонных образцов (PDWIN). Выявление фаз осуществлялось сравнением полученного ряда межплоскостных расстояний с табличными значениями [25,26]. Сопоставление (в пределах ошибки эксперимента) опытных и табличных значений межплоскостных расстояний и относительной интенсивности линий позволили однозначно идентифицировать полученную фазу.

 Скачать реферат