Влияние титаната калия и сажи на свойства полиэтилена низкой плотности

Полиолефины являются одним из наиболее востребованных классов полимеров на рынке. Среди них лидирующую позицию по объему производства занимает полиэтилен [1]. Это бесцветный кристаллический полимер, обладающий высокими деформационными свойствами, стойкостью к действию низких температур, а также большинства растворителей. Полиэтилен применяется для производства упаковки, в том числе пищевой, а также различных технических изделий, таких как трубы, изоляции для проводов и кабелей и т. д. [2].

Для усовершенствования свойств пластмассы в полимеры могут вводиться специальные добавки — наполнители. Они способствуют удешевлению материала, а также могут увеличивать его жесткость и придавать электропроводность. Однако некоторые наполнители могут негативно сказываться на механических характеристиках полимера [3]. В данной работе рассматривается влияние таких наполнителей, как титанат калия и сажа на свойства полиэтилена низкого давления (ПЭНД).

Для создания полимерного композиционного материала (ПКМ) в качестве матрицы использовали ПЭНП марки LUTENE LB 7500N (LG Chem, Корея). В технической документации производителя указанно, что данный ПЭ имеет ПТР = 7,8 г/10 мин (190 ⁰С, 2,16 кг), плотность = 0,918 г/см³ и температуру плавления = 106 ⁰С.

В полимер вводили дисперсные наполнители: титанат калия — K₂TiO₃ для придания антимикробных свойств и сажу с целью улучшения электропроводности материала.

Смешение компонентов проводилось в расплаве с помощью миксера, подключенного к реометру крутящего момента PlastiCorder (Brabender, Германия) при температуре смешения 170 ⁰С в течение 10 минут. В результате были получены композиции, состоящие из ПЭ с 5, 10, 30 мас.% титаната калия, а также ПЭ с 20 и 30 мас.% сажи.

Прессование пленок из полученных композиций осуществлялось с помощью лабораторного гидравлического пресса РПА-12 (Биолент, Россия) при температуре 170 ⁰С и давлении 10–15 кгс/см². Толщина пленок с титанатом составляла 250–580 мкм, а с сажей — 580–750 мкм.