chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2019-14-4-39-44chemicallytech-1283Research ArticleSYNTHESIS AND PROCESSING OF POLYMERS AND POLYMERIC COMPOSITESСИНТЕЗ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕThe structure, composition and preparation of injection-molded composite materials based on glass-filled polysulfoneСтруктура, составы и получение литьевых композиционных материалов на основе стеклонаполненного полисульфонаБарановА. Б.BaranovA. B.

аспирант кафедры химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов 

Scopus Author ID 57194107911

Россия, 119571, Москва, пр. Вернадского, д. 86

Postgraduate Student of the Chair of Chemistry and Technology of Plastics and Polymer Composites

86, Vernadskogo pr., Moscow 119571, Russia

qsefdesx@gmail.comАндрееваТ. И.AndreevaT. I.

доктор технических наук, первый заместитель генерального директора 

Scopus Author ID 7005954791

Россия, 111024, Москва, Перовский проезд, д. 35

Dr. of Sci. (Engineering), First Deputy General Director

Scopus Author ID 7005954791

35, Perovskii proezd, Moscow 111024, Russia

Симонов-ЕмельяновИ. Д.Simonov-EmelʼyanovI. D.

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов 

Scopus Author ID 6603181099

Россия, 119571, Москва, пр. Вернадского, д. 86

D.Sc. (Engineering), Professor, Head of the Chair of Chemistry and Technology of Plastics and Polymer Composites

Scopus Author ID 6603181099

86, Vernadskogo pr., Moscow 119571, Russia

ПексимовО. Е.PeksimovO. E.

начальник лаборатории испытаний

Россия, 111024, Москва, Перовский проезд, д. 35

Head of the Testing Laboratory

35, Perovskii proezd, Moscow 111024, Russia

МИРЭА – Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)РоссияMIREA – Russian Technological University (M.V. Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)Russian FederationАО «Институт пластмасс им. Г.С. Петрова»РоссияJSC “G.S. Petrov Institute of Plastics”Russian Federation2019310820191443944Copyright © Baranov A.B., Andreeva T.I., Simonov-Emelʼyanov I.D., Peksimov O.E., 20192019Баранов А.Б., Андреева Т.И., Симонов-Емельянов И.Д., Пексимов О.Е.Baranov A.B., Andreeva T.I., Simonov-Emelʼyanov I.D., Peksimov O.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/1283

In the course of this study, compositions and designed structures for the polysulfone (PSF) and short glass fibers systems were calculated. Additionally, disperse-filled polymer composite materials (DFPCM) based on PSF-190 were classified in accordance with their respective structures, and the optimal amount of glass fiber (13.5–18.5 vol %) was determined. This article describes the production of DFPCM using PSF and a short glass fiber with a twin-screw extruder (Labtech Engineering Company LTD, model Scientific FIC 20-40). Furthermore, optimal mixing parameters for the creation of composites wherein the glass fiber length exceeds the critical length (lcr) were established. The critical length was calculated, and the curves for fiber size distribution of polysulfone composites were depicted, and a difference in fiber concentration between the dispenser and the extrusion head (up to ~10–15%) was found when the fiber content was at 18–25 vol %. For the first time, optimal parameters (which pertain to medium-filled dispersions) for the structure of DFPCM based on PSF and short glass fiber are able to be demonstrated.

 

Рассчитаны составы и спроектированы структуры для системы полисульфон (ПСФ) + короткие стеклянные волокна. Представлена классификация дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов (ДНПКМ) на основе ПСФ-190 по структурному принципу, с учетом обобщенных параметров структуры и установлена оптимальная область содержания стеклянного волокна (13.5–18.5% об.). Описана технология получения ДНПКМ на основе ПСФ и короткого стеклянного волокна на двухшнековом экструдере фирмы Labtech Engineering Company LTD марки Scientific FIC 20-40 и определены оптимальные параметры смешения для создания композиций с длиной стекловолокна более lкр. Рассчитана критическая длина (lкр) и построены кривые распределения волокна по размерам в полимерных композиционных материалах на основе полисульфона. Впервые приведены данные по оптимальным параметрам структуры ДНПКМ на основе ПСФ и коротких стеклянных волокон, которые соответствуют средненаполненным дисперсным системам.

полисульфонкомпозиционные материалыкритическая длина волокнакороткие стеклянные волокнасмешениеpolysulfonecomposite materialscritical fiber lengthshort glass fibersАвторы выражают благодарность сотрудникам лаборатории технологии композиционных материалов АО «Институт пластмасс им. Г.С. Петрова» за оказанную помощь при проведении данного исследования.ReferencesСимонов-Емельянов И.Д. Построение структур в дисперсно-наполненных полимерах и свойства композиционных материалов // Пластические массы 2015. № 9-10. С. 29–36.Simonov-Emel’yanov I.D. Building structures in dispersion-filled polymers and properties of composite materials. Plasticheskie massy = Polymer Science and Technology. 2015;9(10):29-36 (in Russ.).Михайлин Ю.А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы. СПб.: Профессия, 2006. 259 с.Mikhaylin Yu.A. Heat resistant polymers and polymeric materials. Saint Petersburg: Professiya Publ., 2006;261-298 (in Russ.).Баранов А.Б., Пексимов О.Е., Прудскова Т.Н., Андреева Т.И., Симонов-Емельянов И.Д., Шембель Н.Л. Исследование технологических характеристик материалов на основе полисульфона // Тонкие химические технологии. 2016. Т. 11. № 5. С. 87–90. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2016-11-5-87-90Baranov A.B., Peksimov O.E., Prudskova T.N., Andreeva T.I., Simonov-Emel'yanov I.D., Shembel N.L. Study on technology characteristics materials based on polysulfone. Tonkie khimicheskie tekhnologii = Fine Chemical Technologies). 2016;11(5):87-90 (in Russ.). https://doi. org/10.32362/2410-6593-2016-11-5-87-90Симонов-Емельянов И.Д., Шембель Н.Л., Прокопов Н.И., Ушакова О.Б., Суриков П.В. Методы определения технологических свойств наполнителей и полимерных материалов. М.: ИПЦ МИТХТ, 2014. С. 63–74.Simonov-Emelʼyanov I.D., Sрembelʼ N.L., Prokopov N.I., Ushakova O.B., Surikov P.V., Markov A.V. Methods for determination of technological properties of fillers and polymer materials. Moscow: Publishing and Printing Center of MITHT, 2014;63-74 (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.