ბატარეის ყუთებისთვის პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის შესწავლა
აბსტრაქტული
სხვადასხვა თვისებების მქონე პოლიეთილენის შერევის მოდიფიკაციის გზით შემუშავდა ბატარეის ყუთებისთვის განკუთვნილი პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის ექვსი ტიპი . სხვადასხვა შერევის სქემიდან მიღებული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის საფარის ფენების დნობის ნაკადის სიჩქარის, მექანიკური თვისებების და მჟავასადმი მდგრადობის ტესტირებით, შემოწმდა საუკეთესო ყოვლისმომცველი შესრულების მქონე პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის ფორმულა. მომზადებული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარი აკმაყოფილებს ბატარეის ყუთების ზედაპირის გასწორების მოთხოვნებს და ამავდროულად აქვს შესანიშნავი მექანიკური თვისებები და ქიმიური წინააღმდეგობა, რაც ეფექტურად აუმჯობესებს ბატარეის ყუთების მომსახურების ვადას.
საკვანძო სიტყვები
ბატარეის ყუთი; პოლიეთილენი; შერევა; ფხვნილის საფარი
კლასიფიკაციის კოდი: TQ637.82
დოკუმენტის კოდი: A
ჰიტები: შესავალი
გარემოს დაცვის სულ უფრო მკაცრი მოთხოვნების გათვალისწინებით, გამონაბოლქვი აირების ემისიების კონტროლი და ჰაერის დაბინძურების შემცირება გარემოს დაცვის მნიშვნელოვან ინდიკატორებად იქცა [1].
ტრადიციული საწვავის მომუშავე სატრანსპორტო საშუალებები, როგორც წესი, ენერგიის წყაროდ წიაღისეულ საწვავს იყენებენ და მათი ყველაზე სერიოზული ნაკლი დიდი რაოდენობით გამონაბოლქვი აირის გამოყოფაა, რაც მნიშვნელოვნად აბინძურებს გარემოს. ამის საპირისპიროდ, ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებები, რომლებიც წევის ძალად იყენებენ დაგროვებით აკუმულატორებს, არ წარმოქმნიან გამონაბოლქვს და არ აბინძურებენ ატმოსფეროს, ამიტომ ისინი სულ უფრო მეტად სარგებლობენ ბაზრის მოწონებით [2].
სამრეწველო აკუმულატორების ყუთების ექსპლუატაციის ვადის განმავლობაში ისინი იშლება აკუმულატორის მჟავით, რაც აჩქარებს კოროზიას და ყუთების დაზიანებას. ამიტომ, აკუმულატორების ყუთების ანტიკოროზიული დაცვა ყოველთვის აქტუალური კვლევის თემა იყო. სამრეწველო აკუმულატორების ყუთები, როგორც წესი, დამზადებულია ნახშირბადოვანი ფოლადისგან, რომელსაც თავისთავად არ აქვს კარგი ანტიკოროზიული მახასიათებლები [3].
ამგვარად, მხოლოდ ყუთების შიდა და გარე კედლების ზედაპირული დამუშავებით შეიძლება მათი ანტიკოროზიული მახასიათებლების ეფექტურად გაუმჯობესება. ზედაპირული დამუშავების ფართოდ გავრცელებული ტექნოლოგიაა ყუთის ზედაპირზე ანტიკოროზიული საფარის ფენის წასმა, რომელიც არა მხოლოდ მჟავა ეროზიისადმი მდგრადი უნდა იყოს, არამედ სუბსტრატზე მჭიდროდ უნდა იყოს მიკრული.
პოლიეთილენის ფხვნილის საფარი, როგორც წესი, შედგება პოლიეთილენის ფისის, დანამატების, შემავსებლების, პიგმენტების და ა.შ.გან. ისინი წარმოადგენენ თერმოპლასტიკური ფხვნილის საფარებს, რომლებსაც აქვთ შესანიშნავი ქიმიური წინააღმდეგობა და მაღალი ეკონომიურობა.
აკუმულატორების ყუთების ანტიკოროზიული მოთხოვნების, ასევე გარეგნობისა და ღირებულების მოთხოვნების გათვალისწინებით, პოლიეთილენის ფხვნილის საფარი წარმოადგენს ეკონომიკურად გამართლებულ ანტიკოროზიულ საფარს. თუმცა, არსებობს წინააღმდეგობა პოლიეთილენის მექანიკურ თვისებებსა და დენადობას შორის. პოლიეთილენის ფხვნილის საფარებს, როგორც წესი, არ აქვთ როგორც შესანიშნავი დენადობა, ასევე მექანიკური თვისებები, ამიტომ ისინი უნდა მოდიფიცირდეს აკუმულატორების ყუთების საფარის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. ამ კვლევაში, სხვადასხვა თვისებების მქონე პოლიეთილენის მოდიფიკაციის შერევით, შემუშავდა აკუმულატორების ყუთებისთვის განკუთვნილი პოლიეთილენის ფხვნილის საფარი. ამ საფარს აქვს შესანიშნავი მექანიკური თვისებები, ქიმიური წინააღმდეგობა, მაღალი ადჰეზია და კარგი ზედაპირის გასწორება.
2 ექსპერიმენტული სექცია
2.1 ექსპერიმენტული ნედლეული და ინსტრუმენტები
2.1.1 ნედლეული
- პოლიეთილენი (PE-A, PE-B, PE-C): Sinopec;
- პოლიეთილენი (PE-D): Dow Chemical;
- პოლიეთილენი (PE-E): Prime Polymer Co., Ltd., იაპონია;
- პოლიეთილენის წებო (MAH-g-PE): Model SZ-07, Huangshan Beno Technology;
- ანტიოქსიდანტი: მოდელი K7001, Luan JIENT;
- სინათლის სტაბილიზატორი: მოდელი UV531, BASF;
- პოლიეთილენის ცვილის ნაკადის აგენტი: შანხაის დანამატების ქარხანა;
- ნუკლეაციის აგენტი: Model Hyperform HPN-20E, Milliken Chemical, აშშ;
- პიგმენტი ნახშირბადის შავი: მოდელი R600R, Cabot.
2.1.2 ინსტრუმენტები
- ორხრახნიანი ექსტრუდერი: მოდელი T-35, Nanjing Rub Machine, Ltd.;
- ფირფიტის ვულკანიზაციის მანქანა: მოდელი XLB-D, Huzhou Shyn Machinery Co., Ltd.;
- გარემოზე ზემოქმედების ბზარების ტესტერი: მოდელი NYK-06, ChengdeTesting Equipment Co., Ltd.;
- პლასტმასის უნივერსალური ტესტირების მანქანა: მოდელი WDS-3, Boyi InstruEquipment Co., Ltd.
2.2 ექსპერიმენტული მეთოდები
2.2.1 ფხვნილის საფარის მომზადება
ნედლეული აიწონა ცხრილში 1 მოცემული ფორმულის მიხედვით და დაემატა მიქსერს მაღალსიჩქარიანი შერევისთვის. შემდეგ ნარევი დაემატა ორხრახნიან ექსტრუდერს დნობის ექსტრუზიული გრანულაციისთვის 160°C ტემპერატურაზე. გრანულები მოათავსეს წისქვილში ფხვნილად დასაქუცმაცებლად, რასაც მოჰყვა კლასიფიცირება და გაცრა.
ცხრილი 1. პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის ფორმულა
| ნედლეულის | წონის ნაწილი/ნაწილი |
| პოლიეთილენის | 84 |
| MAH-g-PE | 15 |
| ანტიოქსიდანტური | 0.15 |
| სინათლის სტაბილიზატორი | 0.15 |
| ნაკადის აგენტი | 0.15 |
| ბირთვული აგენტი | 0.05 |
| ნახშირბადის შავი | 0.5 |
2.2.2 საფარის მომზადება
აკუმულატორების ყუთების ზედაპირზე პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის დასამზადებლად გამოყენებული იქნა თხევადი ფენით დაფარვის მეთოდი. აკუმულატორის ყუთის ზედაპირი თავდაპირველად დამუშავდა ქვიშაქვით, შემდეგ კი ღუმელში 250-350°C-მდე გაცხელდა. ამის შემდეგ, პოლიეთილენის ფხვნილის საფარი დაიტანეს თხევადი ფენით დაფარვის მეთოდით და პლასტიფიცირება მიღწეული იქნა სამუშაო ნაწილის ნარჩენი სითბოს გამოყენებით ან ღუმელში მოთავსებით.
2.2.3 ნიმუშების მომზადება შესრულების ტესტირებისთვის
პოლიეთილენის ფხვნილის მექანიკური თვისებების შესამოწმებლად ნიმუშები მომზადდა შეკუმშვის ჩამოსხმის მეთოდით.
2.3 შესრულების ტესტირება
- პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის დნობის ნაკადის სიჩქარე (MFR) შემოწმდა GB/T 3682-2018-ის შესაბამისად;
- პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების გარემოზე ზემოქმედებისას ბზარების (ESC)ადმი მგრძნობელობა შემოწმდა GB/T 1842-2008 სტანდარტის შესაბამისად;
- პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის დაჭიმვის თვისებები შემოწმდა GB/T 1040.2-2018-ის შესაბამისად;
- პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების მჟავამდგრადობა შემოწმდა 30%-იანი (მასური ფრაქციით) გოგირდმჟავას ხსნარის გამოყენებით GB/T 11547-2008-ის შესაბამისად;
- პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების ადჰეზია შემოწმდა GB/T 9286-2008 სტანდარტის შესაბამისად.
აკუმულატორების ყუთებისთვის პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის ძირითადი მაჩვენებლები ნაჩვენებია ცხრილში 2.
ცხრილი 2. აკუმულატორების ყუთებისთვის პოლიეთილენის საფარის ძირითადი მაჩვენებლები
| შესრულების ინდიკატორები | ტესტის მოთხოვნები |
| MFR / [გ·(10 წთ)⁻¹] | > 10 |
| ESC / სთ | > 300 |
| დაჭიმვის სიმტკიცე / MPa | > 10 |
| დრეკადობა შესვენებისას /% | > 500 |
| მჟავაგამძლეობა (30% გოგირდმჟავა, 720 სთ) | არ არის ძლიერი შეშუპება, ადჰეზიის დაკარგვა და ა.შ. |
| მჟავაში ჩაძირვის შემდეგ ადჰეზია / ხარისხი | > 1 |
3 შედეგები და დისკუსია
3.1 პოლიეთილენის მუშაობის ანალიზი
შერეული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის ფორმულის შემუშავების წინაპირობაა სხვადასხვა ტიპის პოლიეთილენის მუშაობის პარამეტრების ანალიზი. ამ კვლევაში, ფხვნილის საფარის ნედლეულად შეირჩა პოლიეთილენის 5 სხვადასხვა ტიპი და მათი თვისებები შემოწმდა შესაბამისი სტანდარტების შესაბამისად. შედეგები ნაჩვენებია ცხრილში 3.
როგორც ცხრილი 3-დან ჩანს, PE-A-ს და PE-B-ს აქვთ უკიდურესად მაღალი დნობის სიჩქარე, ამიტომ მათ შეუძლიათ დააკმაყოფილონ საფარის ზედაპირის მაღალი გასწორების მოთხოვნები. თუმცა, PE-A-ს და PE-B-ს სიმტკიცე შედარებით დაბალია. PE-A-ს გაწყვეტის წერტილში წაგრძელება მხოლოდ 100%-ია, ხოლო მისი დაძაბულობის ბზარებისადმი წინააღმდეგობის დრო მხოლოდ 1 საათია, ამიტომ მას არ შეუძლია დააკმაყოფილოს ბატარეის ყუთის საფარის მექანიკური თვისებების მოთხოვნები. PE-C არის ხაზოვანი დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენი ზომიერი დნობის სიჩქარით, რომელიც ძირითადად აკმაყოფილებს ჩვეულებრივი საფარის გასწორების მოთხოვნებს, მაგრამ მისი სიმტკიცეც დაბალია. როგორც PE-D, ასევე PE-E არის მეტალოცენის ხაზოვანი დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენი და ორივეს აქვს შესანიშნავი სიმტკიცე და დაჭიმვის სიმტკიცე. განსხვავება ისაა, რომ PE-E-ს აქვს უკიდურესად დაბალი დნობის ნაკადის ინდექსი, რაც ვერ აკმაყოფილებს საფარის გასწორების გარეგნობის მოთხოვნებს.
ცხრილი 3. პოლიეთილენის სხვადასხვა ტიპის თვისებები
| განცხადებები | PE-A (დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენი) | PE-B (საშუალო სიმკვრივის პოლიეთილენი) | PE-C (დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენი) | PE-D (მეტალოცენის პოლიეთილენი) | PE-E (მეტალოცენის პოლიეთილენი) |
| MFR / [გ·(10 წთ)⁻¹] | 40 | 50 | 20 | 15 | 3.8 |
| ESC / სთ | 1 | 24 | 24 | 1000 | 1000 |
| დაჭიმვის სიმტკიცე/MPa | 8 | 10 | 11 | 16 | 20 |
| გაწყვეტის წერტილში წაგრძელება / % | 100 | 300 | 200 | 1000 | 1000 |
3.2 პოლიეთილენის შერჩევა და ოპტიმიზაცია
პოლიეთილენის დნობის ნაკადის სიჩქარე (MFR) არის ინდიკატორი, რომელიც ასახავს პოლიეთილენის თხევადობას ცხელ დნობის მდგომარეობაში და გარკვეულწილად წარმოადგენს პოლიეთილენის საფარის გასწორების ეფექტს. ზოგადად, რაც უფრო მაღალია MFR მნიშვნელობა, მით უკეთესია საფარის გასწორების ეფექტი. თუმცა, რაც უფრო მაღალია MFR მნიშვნელობა, მით უფრო დაბალია პოლიეთილენის ფარდობითი მოლეკულური მასა და მით უფრო უარესია მისი მექანიკური თვისებები. ამიტომ, ხშირად რთულია ერთდროულად დააკმაყოფილოს როგორც თხევადობის, ასევე მექანიკური თვისებების მოთხოვნები, რაც ასევე დასტურდება ცხრილში 3 მოცემული ტესტის შედეგებით. თუ სხვადასხვა თვისებების მქონე პოლიეთილენს შევურიეთ და ერთად გამოვიყენოთ ისე, რომ ნარევს ჰქონდეს როგორც შესანიშნავი თხევადობა, ასევე მექანიკური თვისებები, თეორიულად, შესაძლებელია მივიღოთ პოლიეთილენის ფხვნილის საფარები ყოვლისმომცველი თვისებებით, რომლებიც აკმაყოფილებს მოთხოვნებს.
ცხრილი 4. სხვადასხვა შერევის სქემები
| პროექტი | სქემა | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| PE-B წონის ნაწილი / ნაწილი | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| PE-D წონის ნაწილი / ნაწილი | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| MAH-g-PE წონის ნაწილი / ნაწილი | 13.2 | 14.1 | 15 | 15.9 | 16.8 | 17.6 |
ცხრილი 3-დან ჩანს, რომ როგორც PE-A-ს, ასევე PE-B-ს აქვთ მაღალი დნობის სიჩქარე, მაგრამ PE-B-ს აქვს შედარებით მაღალი სიმტკიცე, ამიტომ PE-B შეიძლება გამოყენებულ იქნას მატრიცულ მასალად ნარევის სითხის გასაუმჯობესებლად; PE-D-ს და PE-E-ს აქვთ კარგი მექანიკური თვისებები და შეიძლება გამოყენებულ იქნას მატრიცულ მასალებად ნარევის მექანიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად. თუმცა, PE-E-ს აქვს დაბალი დნობის სიჩქარე, ამიტომ ის არ არის შესაფერისი მატრიცულ მასალად. პოლიეთილენისთვის, რომელსაც აქვს დიდი საშუალო ფარდობითი მოლეკულური მასა, როგორიცაა PE-E, ჯაჭვის ჩახლართულობის სიმკვრივე მაღალია და ნაკადის სიჩქარე დაბალია. თუმცა, როდესაც ის ექვემდებარება გარე დატვირთვებს, მისი დენადობის მექანიზმი ძირითადად ძვრის დეფორმაციაა და აშკარა მოლეკულური ნაკადის მიღწევა ადვილი არ არის, ამიტომ მას აქვს მაღალი სიმტკიცე და სიმტკიცე [6]. ამიტომ, PE-B და PE-D შერეული იქნა სხვადასხვა პროპორციით შერეული მოდიფიცირებული პოლიეთილენის მისაღებად. ამავდროულად, პოლიეთილენის ფხვნილის საფარსა და ბატარეის ყუთის სუბსტრატს შორის შემაკავშირებელი ძალის გასაუმჯობესებლად, უნდა დაემატოს პოლიეთილენის წებოვანი ნივთიერების (MAH-g-PE) შესაბამისი რაოდენობა. პოლიეთილენის წებოვანი ნივთიერება არის შემკვრელი, რომელიც მზადდება მალეინის ანჰიდრიდის პოლიეთილენზე დატანით. დასკვნის სახით, შემუშავებული იქნა 6 სხვადასხვა შერევის სქემა, როგორც ეს ნაჩვენებია ცხრილ 4-ში.
3.3 პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის მუშაობის ანალიზი
ცხრილი 1-ის საფუძველზე, ცხრილი 4-ში მოცემული შერევის სქემების მიხედვით, ნედლეული შერეული, ექსტრუდირებული და დაქუცმაცებული იქნა პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის მოსამზადებლად. ფხვნილის საფარის დნობის სიჩქარე, დაჭიმვის თვისებები, დაძაბულობისადმი ბზარებისადმი მდგრადობა და მჟავასთან მდგრადობა შემოწმდა ეროვნული სტანდარტების შესაბამისად. შედეგები ნაჩვენებია ცხრილში 5.
ცხრილი 5. სხვადასხვა შერევის სქემების შესრულების ტესტის შედეგები
| პროექტი | სქემა 1 | სქემა 2 | სქემა 3 | სქემა 4 | სქემა 5 | სქემა 6 |
| MFR / [გ·(10 წთ)⁻¹] | 25 | 20 | 15 | 13 | 9 | 5 |
| ESC/სთ | 160 | 220 | 340 | 460 | 580 | 680 |
| დაჭიმვის სიმტკიცე/მპა | 11 | 11.5 | 12.4 | 12.8 | 13.6 | 14.5 |
| გაწყვეტის წერტილში წაგრძელება/% | 360 | 500 | 580 | 620 | 660 | 760 |
| მჟავაგამძლეობა (30% გოგირდმჟავა, 720 სთ) | საფარში ბუშტების და გახსნის არარსებობა, სერიოზული შეშუპება, ადჰეზიის დაკარგვა და სხვა მოვლენები | საფარში ბუშტების და გახსნის არარსებობა, გახსნით, შეშუპებით, ადჰეზიის დაკარგვით და სხვა მოვლენებით | საფარში ბუშტების და გახსნის არარსებობა, გახსნით, შეშუპებით, ადჰეზიის დაკარგვით და სხვა მოვლენებით | საფარში ბუშტების და გახსნის არარსებობა, გახსნით, შეშუპებით, ადჰეზიის დაკარგვით და სხვა მოვლენებით | საფარში ბუშტების და გახსნის არარსებობა, გახსნით, შეშუპებით, ადჰეზიის დაკარგვით და სხვა მოვლენებით | საფარში ბუშტების და გახსნის არარსებობა, გახსნით, შეშუპებით, ადჰეზიის დაკარგვით და სხვა მოვლენებით |
| მჟავაში ჩაძირვის/დახარისხების შემდეგ ადჰეზია | 5 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 |
როგორც ცხრილი 5-დან ჩანს, ნარევის დნობის ნაკადის სიჩქარე სწრაფად მცირდება PE-D-ის პროპორციის ზრდასთან ერთად. ეს ძირითადად იმიტომ ხდება, რომ როდესაც PE-B (დაბალი ფარდობითი მოლეკულური მასით) შერეულია PE-D-სთან (მაღალი ფარდობითი მოლეკულური მასით) და დნობის ექსტრუდირდება ექსტრუდერით, გრძელი მოლეკულური ჯაჭვები შემოეხვევა მოკლე მოლეკულურ ჯაჭვებს, რაც იწვევს დნობის ნაკადის სიჩქარის სწრაფ შემცირებას. ამიტომ, დაბალი სითხის მქონე პოლიეთილენის დამატების რაოდენობა დიდ გავლენას ახდენს ნარევის სითხეობაზე და განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს მის დამატების რაოდენობას შერეული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების ფორმულის შემუშავებისას. სხვა პერსპექტივიდან გამომდინარე, PE-D-ის (დაბალი სითხის მქონე პოლიეთილენის) სითხეობა ასევე შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს PE-B-სთან (შედარებით მაღალი სითხის მქონე პოლიეთილენთან) შერევის შემდეგ. ეს იმიტომ ხდება, რომ მოკლე მოლეკულური ჯაჭვების მქონე პოლიეთილენის მჭიდროდ შეყვანა შესაძლებელია გრძელი მოლეკულური ჯაჭვების მქონე პოლიეთილენში, რაც იწვევს მის ფენოვანი სტრუქტურის ფორმირებას, რითაც ასუსტებს მოლეკულური ჯაჭვის ჩახლართულობას. მაღალი ფარდობითი მოლეკულური მასის მქონე პოლიეთილენის ნაკადის მოდიფიკატორები ჩვეულებრივ იყენებენ ამ პრინციპს პოლიეთილენის სითხის გასაუმჯობესებლად [7].
ცხრილი 5-დან ასევე ჩანს, რომ შერეული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების დაჭიმვის სიმტკიცე და წაგრძელება გაწყვეტის დროს თანდათან იზრდება PE-D-ის დამატების რაოდენობის ზრდასთან ერთად, რაც მიუთითებს პოლიეთილენის ორ სხვადასხვა ტიპს შორის თავსებადობაზე. ეს ძირითადად იმიტომ ხდება, რომ PE-B-სა და PE-D-ს ენთალპიისა და ენტროპიის მნიშვნელობები მსგავსია, ამიტომ ნარევის თავისუფალი ენერგია ძირითადად არ იცვლება და პოლიეთილენის ორ ტიპს შორის თავსებადობა მაღალია. სქემა 1-თან შედარებით, სქემა 6-ს აქვს სიმტკიცის მნიშვნელოვანი ზრდა, წაგრძელება გაწყვეტის დროს 2-ჯერ იზრდება და საფარის სიმტკიცე მნიშვნელოვნად უმჯობესდება. მიუხედავად იმისა, რომ საფარის სიმტკიცე და სიმტკიცე მნიშვნელოვნად უმჯობესდება PE-D-ის დამატების რაოდენობის ზრდასთან ერთად, გაუმჯობესების სიჩქარე გაცილებით დაბალია, ვიდრე დნობის ნაკადის სიჩქარის შემცირების სიჩქარე. ეს იმიტომ ხდება, რომ PE-B-ის შეყვანა ამცირებს PE-D-ის მოლეკულური ჯაჭვის ჩახლართულობის სიმკვრივეს, რაც ზრდის მოლეკულური ჯაჭვის ნაკადის ალბათობას გაჭიმვის პროცესში, ხოლო სუსტდება ძვრის ეფექტი.
აკუმულატორის ყუთის ზედაპირზე დატანილი პოლიეთილენის საფარისთვის, შიდა სტრუქტურის სტაბილიზაციის ტენდენციით და კუთხეებში წარმოქმნილი სტრესის კონცენტრაციით გამოწვეულმა დაძაბულობის განთავისუფლებამ შეიძლება გამოიწვიოს საფარის ბზარები. ამიტომ, დაძაბულობის ბზარებისადმი მდგრადობა საფარის მომსახურების ხანგრძლივობის გასაზომად მნიშვნელოვანი სტანდარტია. ცხრილი 5-ში მოცემული გარემოსდაცვითი დაძაბულობის ტესტის შედეგებიდან ჩანს, რომ პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის დაძაბულობის ბზარებისადმი მდგრადობა შეესაბამება მის სიმტკიცეს, ანუ რაც უფრო მაღალია საფარის სიმტკიცე, მით უკეთესია დაძაბულობის ბზარებისადმი მდგრადობა. PE-D-ს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს შერეული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის დაძაბულობის ბზარებისადმი მდგრადობა.
ბატარეის კოლოფებისთვის განკუთვნილი პოლიეთილენის ფხვნილის საფარი განუწყვეტლივ კოროზირდება ბატარეის მჟავით, ამიტომ მას უნდა ჰქონდეს შესანიშნავი ანტიკოროზიული თვისებები. ცხრილში 5 მოცემული მჟავასადმი მდგრადობის ტესტის შედეგებიდან ჩანს, რომ სქემა 1-ით მომზადებული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის მჟავა ხსნარში ჩაძირვის შემდეგ, ბუშტები ან გახსნა არ წარმოიქმნება, მაგრამ ხდება ძლიერი შეშუპება და საფარის ადჰეზიის ხარისხი მხოლოდ 5-ია; სქემა 1-თან შედარებით, სქემა 2-ით მომზადებულ საფარს მჟავა ხსნარით კოროზიის შემდეგ შედარებით ნაკლები შეშუპება აქვს და ადჰეზია აღწევს მე-3 ხარისხს; სხვა სქემებით მომზადებულ პოლიეთილენის საფარებს არ აღენიშნებათ აშკარა კოროზიის ფენომენი და საფარის ადჰეზიამ შეიძლება მიაღწიოს 1 ხარისხს. მეტალოცენ PE-D-ს თავისთავად აქვს შესანიშნავი ქიმიური მდგრადობა, ამიტომ მისი დამატების რაოდენობის თანდათანობით გაზრდასთან ერთად, საფარის ანტიკოროზიული თვისებები თანდათან უმჯობესდება.
ზემოთ შემუშავებული სხვადასხვა ფორმულის მქონე პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების შესრულების ტესტების შედეგები აჩვენებს, რომ სქემა 3-ისა და სქემა 4-ის მიხედვით მომზადებულ პოლიეთილენის ფხვნილის საფარებს არა მხოლოდ მაღალი სითხეობა აქვთ, არამედ შესანიშნავი მექანიკური თვისებები და ანტიკოროზიული მახასიათებლებიც აქვთ, რაც აკმაყოფილებს ბატარეის ყუთებისთვის განკუთვნილი ფხვნილის საფარების შესრულების მოთხოვნებს. ზოგადად, რაც უფრო მაღალია პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების დნობის სიჩქარე, მით უკეთესია გასწორების მახასიათებლები და უფრო გლუვია საფარის ზედაპირი. როდესაც ხშირად გამოყენებული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების დნობის ნაკადის სიჩქარე 10 გ/(10 წთ)-ზე მეტია, მას შეუძლია დააკმაყოფილოს გასწორების უფრო მაღალი მოთხოვნები. თუმცა, სქემა 5-ისა და სქემა 6-ის დნობის ნაკადის სიჩქარე 10 გ/(10 წთ)-ზე ნაკლებია, ამიტომ ისინი ვერ აკმაყოფილებენ გასწორების მოთხოვნებს. მიუხედავად იმისა, რომ სქემა 1-ს აქვს შედარებით მაღალი დნობის ნაკადის სიჩქარე, მისი სიმტკიცე და სიმტკიცე ცუდია და ის ვერ ახერხებს მჟავასადმი მდგრადობის ტესტს; სქემა 2-ს არ აქვს მექანიკური თვისებების აშკარა გაუმჯობესება და მჟავაში ჩაძირვის შემდეგ ადჰეზია მცირდება, ამიტომ მისი გამოყენება შესაძლებელია იმ სიტუაციებში, სადაც საჭიროა საფარის მაღალი გარეგნობის მოთხოვნები, მაგრამ საჭიროა დაბალი მექანიკური თვისებები და ანტიკოროზიული მახასიათებლები.
4 დასკვნა
ამ კვლევაში, სხვადასხვა თვისებების მქონე პოლიეთილენის შერევითა და გამოყენებით, შემუშავებული იქნა მოდიფიცირებული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის სხვადასხვა სქემები და შემოწმდა სხვადასხვა სქემების მუშაობა. შედეგები აჩვენებს, რომ სქემა 3-ისა და სქემა 4-ის მიხედვით შემუშავებული პოლიეთილენის ფხვნილის საფარი არა მხოლოდ აკმაყოფილებს ბატარეის ყუთის დამცავი საფარის ზედაპირის გასწორების მოთხოვნებს, არამედ აქვს კარგი მექანიკური თვისებები და ანტიკოროზიული მახასიათებლები. კვლევის შედეგები მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბატარეის ყუთის ანტიკოროზიულ დაცვაში და კვლევის იდეებს მნიშვნელოვანი სახელმძღვანელო მნიშვნელობა აქვს პოლიეთილენის ფხვნილის საფარის მოდიფიკაციის დიზაინის შესაქმნელად.
ლიტერატურა
[1] ჯი ი. ფხვნილის საფარის შიდა ბაზარი სწრაფად იზრდება [ჯ.] სამშენებლო მასალების ინდუსტრიის ინფორმაცია, 2003(10): 17.
[2] ლი ზ. რ. ახალი ენერგომომარაგების მქონე ავტომობილების შემუშავების რთული სიტუაციისა და საპასუხო ზომების მოკლე ანალიზი [ჯ.]. Automobile World, 2020(4): 1.
[3] ლუ ჯ. ქ. სამრეწველო აკუმულატორების ყუთების ანტიკოროზიული ტექნოლოგია [ჯ.] გემთმშენებლობის ტექნოლოგია, 2001(4): 27-28.
[4] იუ გ.ლ., ვანგ ზ.ჰ., ვანგ ს.კ. და სხვ. ახალი საფარის კვლევის უახლესი პროგრესი [J]. საფარი და დაცვა, 2019, 40(10): 49-52.
[5] ლიუ სიქუ, კაი ი მ. მაღალი ხარისხის პოლიეთილენის ფხვნილის საფარების კვლევა [ჯ.] საფარის ტექნოლოგია, 1993(2): 4-7.
[6] ლიაო ჰ.ი., ტაო გ.ლ. მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენის ნარევების დარტყმითი სიმტკიცე და დნობის ნაკადის სიჩქარე [ჯ.]. პოლიმერული მასალების მეცნიერება და ინჟინერია, 2013, 29(7): 72-75, 79.
[7] ვანგ ს., ვანგ კ.ზ., ჩენ ი. და სხვ. ულტრამაღალი მოლეკულური წონის პოლიეთილენის მატარებლების სითხის მოდიფიკაციის კვლევის პროგრესი [J]. საინჟინრო პლასტმასის გამოყენება, 2014(10): 113-117.
გთხოვთ, მეტი ინფორმაცია მომაწოდოთ ამის შესახებ