chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).chemicallytech-521Research ArticleSYNTHESIS AND PROCESSING OF POLYMERS AND POLYMERIC COMPOSITESСИНТЕЗ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕEffect of processing additives on electrical properties of carbon black-filled polyethylene compositesВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОБАВОК НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ КОМПОЗИТОВ С ТЕХНИЧЕСКИМ УГЛЕРОДОММарковВ. А.MarkovV. A.noemail@neicon.ruКандыринЛ. Б.KandyrinL. B.noemail@neicon.ruМарковА. В.MarkovA. V.markovan@bk.ruМосковский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. ЛомоносоваРоссияM.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571Russian Federation20132812201386103107Copyright © Markov V.A., Kandyrin L.B., Markov A.V., 20132013Марков В.А., Кандырин Л.Б., Марков А.В.Markov V.A., Kandyrin L.B., Markov A.V.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/521

The composites of high density polyethylene with carbon black were prepared by melt-blending method. The effect of processing additives on electrical properties of carbon black-filled polyethylene composites was investigated in detail. It was found that viscosity of melts and positive temperature coefficient of electrical resistivity (PTC) were improved by the incorporation of zinc stearate due to the increased distribution of CB. On the other hand, addition of organosilicon oligomers led to a decrease in viscosity and had almost no effect on PTC.

И Исследовано влияние технологических добавок на термоэлектрические характеристики электропроводящих полиэтиленовых композитов с техническим углеродом. Показано, что улучшение диспергирования агрегатов технического углерода вызывает повышение вязкости расплавов и увеличивает эффект положительного температурного коэффициента электрического сопротивления композитов при повышенных температурах.

полиэтиленовые композитытехнический углеродстеарат цинкакремний-органические олигомерыэлектрическое сопротивлениеpolyethylene compositescarbon blackzinc stearateorganosilicon oligomerselectrical resistancepositive temperature coefficient.ReferencesZhang W., Dehghani-Sanij A.A., Blackburn R.S. Carbon based conductive polymer composites // J. Mater. Sci. 2007. V. 42(10). P. 3408–3418. doi 10.1007/s10853-007-1688-5Zhang W., Dehghani-Sanij A.A., Blackburn R.S. Carbon based conductive polymer composites // J. Mater. Sci. 2007. V. 42(10). P. 3408–3418. doi 10.1007/s10853-007-1688-5Xie H., Dong L., Sun J. influence of radiation structures on positive-temperature-coefficient and negative-temperature-coefficient effects of irradiated low-density polyethylene/carbon black composites // J. Appl. Polym. Sci. 2005. V. 95. P. 700–704. doi: 10.1002/app.21220Xie H., Dong L., Sun J. influence of radiation structures on positive-temperature-coefficient and negative-temperature-coefficient effects of irradiated low-density polyethylene/carbon black composites // J. Appl. Polym. Sci. 2005. V. 95. P. 700–704. doi: 10.1002/app.21220Meyer J. Glass transition temperature as a guide to selection of polymers suitable for PTC materials // J. Polym. Eng. Sci. 1973. V. 13(6). P. 462–468. doi: 10.1002/pen.760130611Meyer J. Glass transition temperature as a guide to selection of polymers suitable for PTC materials // J. Polym. Eng. Sci. 1973. V. 13(6). P. 462–468. doi: 10.1002/pen.760130611Марков В.А., Кандырин Л.Б., Марков А.В., Городницкий М. С. Влияние кристаллизации полимеров на электрическое сопротивление их композиций с техническим углеродом // Конструкции из композиционных материалов. 2013. № 3. С. 35–40.Марков В.А., Кандырин Л.Б., Марков А.В., Городницкий М. С. Влияние кристаллизации полимеров на электрическое сопротивление их композиций с техническим углеродом // Конструкции из композиционных материалов. 2013. № 3. С. 35–40.Das N.C., Chaki T.K., Khastgir D. Effect of filler treatment and crosslinking on mechanical and dynamic mechanical properties and electrical conductivity of carbon black-filled ethylene vinyl acetate copolymer composites // J. Appl. Polym. Sci. 2003. V. 90 (8). P. 2073–2082. doi: 10.1002/app.12811Das N.C., Chaki T.K., Khastgir D. Effect of filler treatment and crosslinking on mechanical and dynamic mechanical properties and electrical conductivity of carbon black-filled ethylene vinyl acetate copolymer composites // J. Appl. Polym. Sci. 2003. V. 90 (8). P. 2073–2082. doi: 10.1002/app.12811Sommers. D.J. Carbon black for electrically conductive plastics // Polym.-Plast. Technol. Eng. 1984. V. 23(1). P. 83–98.Sommers. D.J. Carbon black for electrically conductive plastics // Polym.-Plast. Technol. Eng. 1984. V. 23(1). P. 83–98.Липатов Ю.С., Мамуня Е.П., Гладырева Н.А., Лебедев Е.В. Влияние распределения сажи на электропроводность смесей полимеров // Высокомол. cоедин. 1983. Сер. А. Т. 25. № 7. С. 1483–1489.Липатов Ю.С., Мамуня Е.П., Гладырева Н.А., Лебедев Е.В. Влияние распределения сажи на электропроводность смесей полимеров // Высокомол. cоедин. 1983. Сер. А. Т. 25. № 7. С. 1483–1489.Yin C.L., Liu Z.Y., Gao Y.J., Yang M.B. Effect of compounding procedure on morphology and crystallization behavior of isotactic polypropylene/high-density polyethylene/carbon black ternary composites // Polym. Adv. Technol. 2012. V. 23. P. 1112–1120.Yin C.L., Liu Z.Y., Gao Y.J., Yang M.B. Effect of compounding procedure on morphology and crystallization behavior of isotactic polypropylene/high-density polyethylene/carbon black ternary composites // Polym. Adv. Technol. 2012. V. 23. P. 1112–1120.Заикин А.Е., Нигматулин В.А., Архиреев В.П. О распределении технического углерода в смесях полиэтилена с сополимерами этилена с винилацетатом // Высокомол. cоедин. Сер. Б. 1995. Т. 37. № 11. С. 1920–1924.Заикин А.Е., Нигматулин В.А., Архиреев В.П. О распределении технического углерода в смесях полиэтилена с сополимерами этилена с винилацетатом // Высокомол. cоедин. Сер. Б. 1995. Т. 37. № 11. С. 1920–1924.Кантор Ф.С., Сапронов В.А. Влияние ингредиентов на удельное электрическое сопротив-ление резиновых смесей и вулканизатов на основе СКС-30АРКМ-15 // Каучук и резина. 1980. № 12. С. 25–26.Кантор Ф.С., Сапронов В.А. Влияние ингредиентов на удельное электрическое сопротив-ление резиновых смесей и вулканизатов на основе СКС-30АРКМ-15 // Каучук и резина. 1980. № 12. С. 25–26.Кантор Ф.С., Сапронов В.В., Слуцман Н.Н., Ковалев Н.Ф. Свойства сажемасло-наполненного изопренового каучука // Каучук и резина. 1978. № 2. С. 7–8.Кантор Ф.С., Сапронов В.В., Слуцман Н.Н., Ковалев Н.Ф. Свойства сажемасло-наполненного изопренового каучука // Каучук и резина. 1978. № 2. С. 7–8.Ковалева Л.А. Создание электропроводящих резин с техническим углеродом сери УМ, обладающими специфическими морфологическими характеристиками : автореф. дис.. канд. техн. наук. М., 2012. С. 8.Ковалева Л.А. Создание электропроводящих резин с техническим углеродом сери УМ, обладающими специфическими морфологическими характеристиками : автореф. дис.. канд. техн. наук. М., 2012. С. 8.Способ получения экструзионной поливинилхлоридной композиции строительного назначения и композиция, полученная этим способом: пат. 2495065 Рос. Федерация. № 2012110911/05; заявл. 22.03.2012 ; опубл. 10.10.2013, Бюл. № 28. 8 с.Способ получения экструзионной поливинилхлоридной композиции строительного назначения и композиция, полученная этим способом: пат. 2495065 Рос. Федерация. № 2012110911/05; заявл. 22.03.2012 ; опубл. 10.10.2013, Бюл. № 28. 8 с.Ивановский В.И. Технический углерод. Процессы и аппараты : учебное пособие. – Омск: ОАО «Техуглерод», 2004. 228 с.Ивановский В.И. Технический углерод. Процессы и аппараты : учебное пособие. – Омск: ОАО «Техуглерод», 2004. 228 с.Марков А.В., Симонов-Емельянов И.Д., Прокопов Н.И., Ганиев Э.Ш., Аншин В.С., Марков В.А. Исследование технологических свойств жестких ПВХ-композиций с различными наполнителями // Вестник МИТХТ. 2012. Т. 7. № 4. С. 101–106.Марков А.В., Симонов-Емельянов И.Д., Прокопов Н.И., Ганиев Э.Ш., Аншин В.С., Марков В.А. Исследование технологических свойств жестких ПВХ-композиций с различными наполнителями // Вестник МИТХТ. 2012. Т. 7. № 4. С. 101–106.Вайнштейн А.Б., Кутнер А.А., Карива В.И. Исследование полиэтилена, содержащего минеральный наполнитель, модифицированный ПАВ / Модификация полимерных материалов. –Рига: Рижский политехнич. ин-т., 1975. Вып. 5. С. 105–122.Вайнштейн А.Б., Кутнер А.А., Карива В.И. Исследование полиэтилена, содержащего минеральный наполнитель, модифицированный ПАВ / Модификация полимерных материалов. –Рига: Рижский политехнич. ин-т., 1975. Вып. 5. С. 105–122.Поне Д. Модификация свойств полиэтилена, наполненного основными наполнителями на границе фаз, при введении модификатора / Структура и свойства поверхностных слоев. – Киев: Наукова думка, 1972. С. 240–246.Поне Д. Модификация свойств полиэтилена, наполненного основными наполнителями на границе фаз, при введении модификатора / Структура и свойства поверхностных слоев. – Киев: Наукова думка, 1972. С. 240–246.Dafu W., Tiejun Z., Yi X. S. Resistivity-volume expansion characteristics of carbon black-loaded polyethylene // J. Appl. Polym. Sci. 2000. V. 77(1). P. 53–58. doi: 10.1002/(SICI)1097-4628(20000705)77:1<53::AID-APP8>3.0.CO;2-8Dafu W., Tiejun Z., Yi X. S. Resistivity-volume expansion characteristics of carbon black-loaded polyethylene // J. Appl. Polym. Sci. 2000. V. 77(1). P. 53–58. doi: 10.1002/(SICI)1097-4628(20000705)77:1<53::AID-APP8>3.0.CO;2-8Zheng Q., Shen L., Li W., Song Y., Yi X. Nonlinear conductive properties and scaling behavior of conductive particle filled high-density polyethylene composites // Chin. Sci. Bull. 2005. V. 50(5). P. 385–395. doi: 10.1360/04wb0095Zheng Q., Shen L., Li W., Song Y., Yi X. Nonlinear conductive properties and scaling behavior of conductive particle filled high-density polyethylene composites // Chin. Sci. Bull. 2005. V. 50(5). P. 385–395. doi: 10.1360/04wb0095Tang H., Chen X., Luo Y. Studies on the PTC/NTC effect of carbon black filled low density polyethylene composites // Eur. Polym. J. 1997. V. 33(8). P. 1383–1386. doi: 10.1016/S0014-3057(96)00221-2Tang H., Chen X., Luo Y. Studies on the PTC/NTC effect of carbon black filled low density polyethylene composites // Eur. Polym. J. 1997. V. 33(8). P. 1383–1386. doi: 10.1016/S0014-3057(96)00221-2Lee G.J., Suh K.D., Im S.S. Study of electrical phenomena in carbon black–filled HDPE composite // Polym. Eng. Sci. 1998. V. 38 (3). P. 471–477. doi: 10.1002/pen.10209Lee G.J., Suh K.D., Im S.S. Study of electrical phenomena in carbon black–filled HDPE composite // Polym. Eng. Sci. 1998. V. 38 (3). P. 471–477. doi: 10.1002/pen.10209

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