ИССЛЕДОВАНИЕ СМАЧИВАЕМОСТИ И ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ КОМПОЗИТОВ С ПОЛИМЕРНОЙ ФАЗОЙ ПОЛИЛАКТИДА И ОПИЛКАМИ БУКА

В последние годы наблюдается высокий интерес к биоразлагаемым полимерам и композитам на их основе. Перспективным полимеров для производства экологически чистых биоразлагаемых композитов (биокомпозитов) является полилактид. Исследования показали возможность и целесообразность получения и применения древеснонаполненного полилактида. Были установлены зависимости его физико-механических свойств от содержания древесной мукой марки. Значительное увеличение показателей водопоглощения за 24 часа и 30 суток, может оказывать положительное влияние на степень биоразложения древеснонаполненного полилактида. Целью данной работы являлось исследование смачиваемости и водопоглощения древесных композиционных материалов с полимерной фазой полилактида и опилками бука. Смешение компонентов композиционных материалов производилось на лабораторных вальцах. В результате проведения исследования был определен компонентный состав наполнителя (опилок бука) целлюлоза – 44,2 мас. %, лигнин – 23,3 мас. %, экстрактивные вещества – 2,6 мас. %, минеральные вещества (зола) – 1,5 мас. %. Также было установлено, что по сравнению с композитами с полимерной фазой полилактида древесной мукой образцы с опилками бука характеризуется значительно большей водостойкостью. Большая водостойкость исследуемых композитов объясняется более низким содержание лигнина в опилках бука по сравнению с древесной хвойных пород, а также большими фракционными размерами частиц опилок по сравнению с мукой. В работе показано наличие сильной корреляционной связи между показателями водопоглощения и краевого угла смачивания. Установлены зависимость краевого угла смачивания от содержания в композите наполнителя и водопоглощения за 30 суток от величины краевого угла смачивания.

Ключевые слова: композит, полилактид, ПЛА, смачивание, водопоглощение.

STUDY OF WETTABILITY AND WATER ABSORPTION OF COMPOSITES WITH A POLYLACTIDE POLYMERIC PHASE AND BEECH SAWDINGS

In recent years, there has been a high interest in biodegradable polymers and composites based on them. A promising polymer for the production of environmentally friendly biodegradable composites (biocomposites) is polylactide. Studies have shown the possibility and expediency of obtaining and using wood-filled polylactide. The dependences of its physical and mechanical properties on the content of wood flour grade were established. A significant increase in water absorption for 24 hours and 30 days can have a positive effect on the degree of biodegradation of wood-filled polylactide. The purpose of this work was to study the wettability and water absorption of wood-composite materials with a polylactide polymer phase and beech sawdust. The mixing of the components of composite materials was carried out on laboratory rollers. As a result of the study, the component composition of the filler (beech sawdust) was determined - cellulose - 44.2 wt. %, lignin - 23.3 wt. %, extractive substances - 2.6 wt. %, minerals (ash) - 1.5 wt. %. It was also found that, compared with composites with a polymeric phase of polylactide and wood flour, samples with beech sawdust are characterized by significantly higher water resistance. The high water resistance of the studied composites is explained by the lower content of lignin in beech sawdust compared to softwood sawdust, as well as by the large fractional particle sizes of sawdust compared to flour. The work shows the presence of a strong correlation between the indicators of water absorption and the contact angle of wetting. The dependence of the contact angle of wetting on the content of the filler in the composite and water absorption for 30 days on the value of the contact angle of wetting has been established.

Key words: composite, polylactide, PLA, wetting, water absorption.