1
Юрий Владимирович Харапудько
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Юлия Александровна Тимошина
3Казанский национальный исследовательский технологический университет
Эмиль Фаатович Вознесенский
3Казанский национальный исследовательский технологический университет
АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПЛЕНОК МЕТОДОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ КАЛОРИМЕТРИИ
Харапудько Ю. В., Тимошина Ю. А., Вознесенский Э. Ф. Анализ структурных изменений модифицированных полиэтиленовых пленок методом дифференциальной сканирующей калориметрии // Технологии и качество. 2022. № 1(55). С. 5–11. https: doi 10.34216/2587-6147-2022-1-55-5-11.
DOI: 10.34216/2587-6147-2022-1-55-5-11
УДК: 533.924: 677.494
Дата приема статьи в публикацию: 22.02.2022
Аннотация: В статье представлены результаты исследований влияния высокочастотной емкостной (ВЧЕ) плазменной модификации на изменение структуры полиэтиленовых (ПЭ) пленок. Для анализа структурных изменений методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) определены температура и удельная теплота плавления, а также температура стеклования образцов ПЭ-пленок до и после ВЧЕ плазменной модификации в плазмообразующих газах аргоне и воздухе. По-добрана температурная программа, позволяющая определить температуру стеклования, которая может служить качественной характеристикой структурных изменений в макромолекулах поли-мера. Показано, что у модифицированных образцов происходит повышение температуры стеклова-ния, при этом максимальный эффект наблюдается для образцов, модифицированных в ВЧЕ плазме воздуха, что может быть связано с образованием функциональных групп, кратных связей и сшивок, что способствует снижению молекулярной подвижности и затруднению конформационных перехо-дов в макромолекулах ПЭ.
Ключевые слова: полимерная пленка, полиэтилен, структура полимера, плазменная модификация, высокочастотный разряд пониженного давления, дифференциальная сканирующая калориметрия, температура стеклования
Список литературы: 1. Thirtha V., Lehman R., Nosker T. Morphological effects on glass transition behavior in selected immis-cible blends of amorphous and semicrystalline polymers // Polymer. 2006. Vol. 47, No 15. P. 5392–5401. 2. Thermal properties and degradation characteristics of polylactide, linear low density polyethylene, and their blends / S. Gursewak, B. Haripada, A. Rajor, V. Choudhary // Polymer Bulletin. 2011. Vol. 66, No 11. P. 939–953. 3. Surface Properties of Low Density Polyethylene upon Low-Temperature Plasma Treatment with Various Gases / M. Ataeefard, S. Moradian, A. Rajor, M. Mirabedini, M. Ebrahimi, S. Asiaban // Plasma Chemis-try and Plasma Processing. 2008. Vol. 28, No 3. P. 377–390. 4. Влияние ускоренных протонов на поверхностные свойства полиэтилена / С. Р. Аллаяров, Г. П. Бе-лов, О. Н. Голодков, И. Ф. Шаймухаметова, С. А. Богданова, Д. А. Диксон // Химия высоких энер-гий. 2018. T. 52, № 4. С. 273–281. 5. Гильман А. Б. Воздействие низкотемпературной плазмы как эффективный метод модификации поверхности полимерных материалов // Химия высоких энергий. 2003. Т. 37, № 1. С. 20–26. 6. Плазменное модифицирование текстильных материалов: перспективы и проблемы / А. М. Куте-пов, А. Г. Захаров, А. И. Максимов, В. А. Титов // Российский химический журнал. 2002. Т. 46, № 1. С. 103–115. 7. Sharnina L. V. Low-temperature plasma as the basis for creation of modern textile chemical technologies // Fibre Chemistry. 2004. Vol. 36, No 6. P. 431–436. 8. Максимов А. И., Никифоров А. Ю. Сопоставление возможностей плазменного и плазменно-растворного модифицирования полимерных материалов в жидкой фазе // Химия высоких энергий. 2007. Т. 41, № 6. С. 513–519. 9. Модификация нанослоев в высокочастотной плазме пониженного давления : монография / И. Ш. Абдуллин, В. С. Желтухин, И. Р. Сагбиев, М. Ф. Шаехов. Казань : КГТУ, 2007. 356 с. 10. Модификация синтетических волокнистых материалов и изделий неравновесной низкотемпера-турной плазмой. Свойства, структура, технологии / Е. А. Сергеева, Н. В. Корнеева, Л. А. Зенитова, И. Ш. Абдуллин. Казань : КГТУ. 2011. 255 с. 11. Тимошина Ю. А., Вознесенский Э. Ф., Желтухин В. С. Математическая модель взаимодействия низкоэнергетических ионов инертного газа с полипропиленом в высокочастотной плазме емкост-ного разряда пониженного давления // Технологии и качество. 2021. № 3(53). С. 18–23. 12. Азанова А. А. Плазменная модификация трикотажных полотен // Дизайн. Материалы. Технология. 2013. № 2(27). С. 86–88. 13. Изучение влияния плазмообразующего газа на структуру текстильных волокон / Д. И. Фазылова, Л. А. Зенитова, Е. М. Штейнберг, И. Ш. Абдуллин // Вестник Казанского технологического уни-верситета. 2011. № 16. С. 52–57. 14. Шутилин Ю. Ф. Температурные переходы в эластомерах. М. : ЦНИИТЭнефтехим, 1984. 66 с. 15. Ростиашвили В. Г., Иржак В. И., Розенберг Б. А. Стеклование полимеров. Л. : Химия, 1987. 188 с. 16. Hutchinson J. M. Determination of the glass transition temperature: methods correlation and structural heterogeneity // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2009. Vol. 98, No 3. P. 579–589. 17. Rieger. J. The glass transition temperature Tg of polymers – Comparison of the values from differential thermal analysis (DTA, DSC) and dynamic mechanical measurements (torsion pendulum) // Polymer Testing. 2001. Vol. 20, No 2. P. 199–204. 18. Obata I., Chirao T., Masaru I. Bulk Properties of syndiotactic 1,2-Polybutadiene // Polymer Journal. – 1975. – Vol. 7, No 2. P. 207–216. 19. Тимошина Ю. А. Влияние молекулярного строения волокнообразующих полимеров на эффекты ВЧ плазменной модификации синтетических волокон // Известия вузов. Технология легкой про-мышленности. 2020. № 4. С. 51–54. 20. Li R. Time-temperature superposition method for glass transition temperature of plastic materials // Mate-rials Science and Engineering. 2000. Vol. 278, №, No 1. P. 36–45.
Информация об авторе: Юрий Владимирович Харапудько, Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия E-mail: harapudko2010@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-3654-1787
Информация о соавторе: Юлия Александровна Тимошина, Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия E-mail: ybuki@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-4684-1510
Информация о соавторе: Эмиль Фаатович Вознесенский, Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия E-mail: howrip@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7493-1471