Дослідження властивостей високонаповнених плівкових матеріалів на основі поліолефінів

Abstract

Мета дослідження – встановлення впливу вмісту концентрату наповнювача, його вологості та природи полімерної основи на властивості рукавних плівок на основі різних видів поліетилену. Механічні властивості дослідних зразків – межу текучості при розтязі, міцність та відносне видовження при розриві – визначали з використанням лабораторної розривної машини Р5 за ISO 527-2:2012. Густину плівкових зразків визначали методом гідростатичного зважування з використанням аналітичних вагів Radwag АS2. Проведено дослідження впливу вмісту наповнювача у вигляді концентратів на основі первинного та вторинного поліетилену на фізико-механічні властивості рукавних плівок на основі LDPE та LLDPE. Введення до 20% мас. кондиціонованого концентрату наповнювача на первинному поліетилені зумовлює зниження міцності при розриві на 17% для LDPE та 13% для LLDPE відповідно, а при використанні кондиціонованого концентрату на основі вторинного поліетилену – на 11% та 5% відповідно. У випадку введення 40% мас. кондиціонованого концентрату наповнювача міцність при розриві для LDPE знижується на 30%, а для LLDPE – на 20%. Введення наповнювача, здійснене за допомогою концентрату на первинній та вторинній сировині, не виявило суттєвої відмінності в комплексі механічних характеристик, що дозволяє застосовувати вторинний поліетилен як основу для отримання концентратів наповнювача. Досліджено вплив рівноважної вологості концентрату наповнювача на властивості плівкових матеріалів. При введенні 40% мас. концентрату наповнювача на основі вторинного поліетилену з рівноважною вологістю 0,12% в LDPE, значення відносного видовження знижується на 52%, а у випадку висушеного концентрату з вологістю 0,05% – лише на 22%. Встановлено вплив вмісту наповнювача на основі вторинного поліетилену на властивості плівкових матеріалів. Показано можливість застосування вторинної сировини для створення концентратів наповнювача при виготовленні високонаповнених плівок для пакування.

Determination of the influence of the content of the filler concentrate, its moisture content and the nature of the polymer base on the properties of blown films based on various types of polyethylene. The mechanical properties of the test samples – tensile yield strength, strength and relative elongation at break – were determined using a P5 laboratory tearing machine according to ISO 527-2:2012. The density of film samples was determined by hydrostatic weighing using Radwag AS2 analytical weights. The influence of filler content in the form of concentrates based on primary and secondary polyethylene on the physical and mechanical properties of blown films based on LDPE and LLDPE was studied. Introduction of up to mass 20% of the conditioned concentrate of the filler in virgin polyethylene leads to a decrease in tensile strength by 17% for LDPE and 13% for LLDPE, respectively, and when using a conditioned concentrate based on recycled polyethylene – by 11% and 5%, respectively. In case of introduction of 40% filler the tensile strength of the conditioned filler concentrate is reduced by 30% for LDPE, and by 20% for LLDPE. The introduction of the filler, carried out with the help of a concentrate on virgin and recycled raw materials, did not reveal a significant difference in the set of mechanical characteristics, which allows the use of recycled polyethylene as a basis for obtaining filler concentrates. The influence of the equilibrium moisture content of the filler concentrate on the properties of film materials was investigated. With the introduction of 40% filler concentrate based on recycled polyethylene with an equilibrium moisture content of 0.12% in LDPE, the value of relative elongation decreases by 52%, and in the case of a dried concentrate with a moisture content of 0.05% – only by 22%. The influence of the filler content based on recycled polyethylene on the properties of film materials was established. The possibility of application of recycled raw materials to create filler concentrates in the production of highly filled packaging films is shown.