ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ДРЕВЕСНО-МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Скачать статью

В настоящей работе были рассмотрены вопросы термомеханической активации наполнителей для древесно-минеральных полимерных композиционных материалов (ПКМ). Целью работы являлась оценка возможности повышения эксплуатационных свойств древесно-минеральных ПКМ с помощью термомеханической активации. В качестве полимерной матрицы для получения ПКМ в работе использован поливинилхлорид марки SG-5. В качестве наполнителей использовались смеси древесной муки марки 180 и пудры оксида кремния. Для активации древесно-минеральных смесей наполнителей, использованных в работе, применялись следующие методы: нагрев в открытой пресс-форме, нагрев в закрытой пресс-форме под давлением, кипячение смеси наполнителей в воде с последующей сушкой. Компаундирование компонентов осуществлялось методом экструзии. Для образцов полученных композитов были определены значения показателей ключевых физико-механических свойств: твердость по Бринеллю, контактный модуль упругости при сжатии, прочность при изгибе, ударная вязкость и водопоглощение после 24 часов выдержки. Установлено что термомеханическая активация древесно-минеральных смесей наполнителей является эффективным способом повышения их физико-механических свойств, в частности твердости, прочности при изгибе, а также модуля упругости при сжатии. Наиболее эффективным методом термомеханической активации наполнителя показала себя выдержка древесно-минеральной смеси под давлением 0,7 МПа и температуре 150 ^оС в течение 60 минут. Активация данным методом также приводит к значительному увеличению производительности процесса экструзии.

Ключевые слова: ПКМ, термомеханическая активация, активация наполнитель, древесно-полимерные композиты, оксид кремния, ПВХ, минеральный наполнитель, физико-механические свойства, ДПК.

THERMOMECHANICAL ACTIVATION OF WOOD-MINERAL FILLERS

In this work, the issues of thermomechanical activation of fillers for wood-mineral polymer composite materials (PCM) were considered. The work aimed to assess the possibility of increasing the operational properties of wood-mineral PCM using thermomechanical activation. Polyvinyl chloride SG-5 was used as a polymer matrix for the production of PCMs. As fillers, mixtures of 180-grade wood flour and silica powder were used. To activate the wood-mineral mixtures of fillers used in the work, the following methods were used: heating in an open mold, heating in a closed mold under pressure, boiling the mixture of fillers in water followed by drying. Compounding of the components was carried out by extrusion. For the samples of the obtained composites, the values of indicators of key physical and mechanical properties were determined: Brinell hardness, contact modulus of elasticity in compression, flexural strength, impact strength, and water absorption after 24 hours of exposure. It has been established that the thermomechanical activation of wood-mineral mixtures of fillers is an effective way to increase their physical and mechanical properties, in particular hardness, bending strength, as well as the modulus of elasticity in compression. The most effective method of thermomechanical activation of the filler was shown to be holding the wood-mineral mixture under a pressure of 0.7 MPa and a temperature of 150 ° C for 60 minutes. Activation by this method also leads to a significant increase in the productivity of the extrusion process.

Keywords: PCM, thermomechanical activation, filler activation, wood-polymer composites, silicon oxide, PVC, mineral filler, physical and mechanical properties, WPC.