В работе представлены результаты комплексного исследования влияния содержания бромированной карданольной новолачной смолы (БКНС) на физико-механические и эксплуатационные свойства древесно-полимерных композитов (ДПК) на основе полиэтилена высокой плотности. Экспериментальные исследования проводились в широком диапазоне концентраций БКНС от 11,8 до 28,6 мас. % с использованием современных методов испытаний. Установлен комплексный и нелинейный характер влияния модифицирующей добавки на ключевые характеристики композитов. Результаты исследований выявили выраженную зависимость механических свойств от содержания БКНС. Определена оптимальная концентрация модифицирующей добавки 21,1 мас. %, при которой достигаются максимальные значения модуля упругости при сжатии (897,4 МПа), твердости по Бринеллю (40,8 МПа) и числа упругости (76,9 %). Показано, что превышение оптимального содержания БКНС приводит к значительному снижению механических характеристик вследствие агрегации частиц добавки и нарушения межфазного взаимодействия в композите. Особый интерес представляет выявленное улучшение гидрофобных свойств композитов - водопоглощение снижается на 13 % при увеличении концентрации БКНС от 11,8 до 28,6 мас. %. Отмечен характерный антагонизм между статическими и динамическими характеристиками: увеличение жесткости и прочности сопровождается закономерным снижением ударной вязкости. Результаты работы демонстрируют перспективность использования БКНС в качестве эффективного многофункционального модификатора для комплексного улучшения эксплуатационных свойств древесно-полимерных композитов. Полученные данные представляют практический интерес для разработки новых составов материалов с заданными характеристиками для различных промышленности.
The paper presents the results of a comprehensive study of the effect of brominated cardanol novolac resin (BCN) content on the physicomechanical and performance properties of wood-polymer composites (WPC) based on high-density polyethylene. Experimental studies were conducted in a wide range of BCN concentrations from 11.8% to 28.6% using modern testing methods. A complex and nonlinear effect of the modifying additive on the key characteristics of the composites was established. The research results revealed a pronounced dependence of the mechanical properties on the BCN content. The optimal concentration of the modifying additive was determined to be 21.1%, at which the maximum values of the compressive modulus (897.4 MPa), Brinell hardness (40.8 MPa) and elasticity number (76.9%) are achieved. It is shown that exceeding the optimal content of BCNS leads to a significant decrease in mechanical characteristics due to aggregation of additive particles and disruption of interphase interaction in the composite. Of particular interest is the identified improvement in the hydrophobic properties of the composites - water absorption decreases by 13% with an increase in the concentration of BCNS from 11.8% to 28.6%. A characteristic compromise between static and dynamic characteristics is noted: an increase in rigidity and strength is accompanied by a natural decrease in impact toughness. The results of the work demonstrate the promise of using BCNS as an effective multifunctional modifier for comprehensive improvement of the performance properties of wood-polymer composites. The data obtained are of practical interest for the development of new compositions of materials with specified characteristics for various industries.