Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

Динамические термоэластопласты на основе полиолефиновых эластомеров и полипропилена

Диссертация

Автор: Габдрашитов, Рустем Раилевич

Заглавие: Динамические термоэластопласты на основе полиолефиновых эластомеров и полипропилена

Справка об оригинале: Габдрашитов, Рустем Раилевич. Динамические термоэластопласты на основе полиолефиновых эластомеров и полипропилена : диссертация ... кандидата технических наук : 02.00.16 Казань, 2000 138 c. : 61 00-5/2906-6

Физическое описание: 138 стр.

Выходные данные: Казань, 2000






Содержание:

ВВЕДЕНИЕ
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
11 Термоэластопласты: типы и перспективы развития
111 Получение термоэластопластов методом динамической вулканизации
112 Рецептурные факторы, определяющие свойства ТЭП, получаемых методом динамической вулканизации
113 Структура динамических термоэластопластов
114 Реологические свойства и переработка ДТЭП
12 Применение и свойства основного ассортимента ДТЭП выпускаемого за рубежом
13 Тройные этиленпропилендиеновые сополимеры с различным типом третьего мономера
131 Свойства вулканизатов
132 Области применения СКЭПТ
14 Сополимер этилена и октена «Engage»
15 Полипропилен: свойства и применение 40 Краткие выводы и постановка задачи 42 Основные условные сокращения и обозначения
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 45 21Объекты исследования 45 22 Методы исследования
221 Способы получения смесей эластомер-термопласт
222 Исследования структуры ДТЭП
2221 Исследование плотности сшивания эластомерной фазы ДТЭП методом набухания в растворителе
2222 Исследование структуры ДТЭП микроскопическим методом
2223 Исследование структуры ДТЭП методом дифференциально-сканирующей калориметрии
223 Определение технологических и реологических свойств исходных полимеров и ДТЭП
224 Методы определения физико-механических свойств ДТЭП
2241 Исследование механического деформирования ДТЭП 56 3 РЕЦЕПТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ДТЭП, ИХ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА
31 Определение оптимальной рецептуры и технологии получения ДТЭП
311 Определение оптимальной рецептуры и технологии получения ДТЭП на основе СКЭПТ и полипропилена
312 Получение ДТЭП на основе СКЭПТ, ПП и сополимера октена и этилена
32 Исследования структуры ДТЭП
33 Особенности механического поведения ДТЭП при деформировании
34 Реологические свойства ДТЭП и их переработка
341 Вязкоупругие свойства синтезированных ДТЭП
342 Спектры времен релаксации давления расплавов ДТЭП
35 Свойства ДТЭП после термического старения, воздействия агрессивных сред и многократной переработки

Введение:
Актуальность темы.
Одной из главных тенденций развития сырьевой базы производства полимерных композиционных материалов на протяжении последних лет является рост производства и потребления термоэластопластичных материалов. Термоэластопласты - это класс полимеров нового поколения, которые обладают свойствами эластомерных и термопластичных материалов, и могут легко перерабатываться на оборудовании, как для производства эластомерных изделий на основе различных каучуков, так и на оборудовании для переработки пластмасс. Одним из наиболее доступных и дешевых способов получения композиционных материалов со свойствами термоэластопластов является смешение при определенных соотношениях эластомера и термопласта при температуре переработки последнего.
Открытие того факта, что одна из фаз может быть сшитой, в то время как полимерная смесь сохраняет текучесть при температурах выше температуры стеклования кристаллической фазы полиолефинового компонента, явилось фундаментальной основой для развития новой концепции в полимерной технологии. Использование вулканизующих агентов и проведение процесса вулканизации в период смешения (способ так называемой "динамической вулканизации") позволяет получать материалы с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами, удовлетворяющими требованиям РТИ и способные легко перерабатываться по безотходной технологии переработки термопластов. Разнообразие молекулярной структуры исходных полимерных материалов и возможные вариации морфологии двухкомпонентной смеси позволяет получать множество различных типов термоэластопластичных материалов с разнообразными свойствами.
Применение метода динамической вулканизации дает возможность исключить энергоемкую и дорогостоящую стадию вулканизации, многократно перерабатывать материалы без ухудшения свойств, ликвидировать отходы. Все это приводит к значительному снижению стоимости готовой продукции.
За рубежом производство динамических термоэластопластов развивается стремительными темпами и одной из наиболее распространенных пар исходных полимеров, благодаря низкой стоимости, высокому комплексу свойств и широкому спектру областей применения, является пара полипропилен - этиленпропилендиеновый каучук. Широкому распространению данной пары исходных полимеров также способствует многообразие марок и широкий спектр свойств этиленпропилендиенового каучука выпускаемого за рубежом. В то же время, сведения о рецептуре и технологии получения композитов являются "ноу-хау" фирм и носят в основном рекламный характер, а литературные данные об особенностях формирования структуры ДТЭП, взаимосвязи л морфологии, структуры и свойств носят отрывочный, зачастую противоречивый характер; практически не изучены механизм деформации ДТЭП и реологические свойства в зависимости от скорости деформирования, типа и соотношения смешиваемых полимеров, типа вулканизующей системы. Кроме того, в России ассортимент данного каучука крайне ограничен, а значит и возможности варьирования его свойств намного меньше. Также нужно отметить, что динамические термоэластопласты в России не производятся.
В связи с этим целью настоящей работы явилось: создание ДТЭП на основе отечественных крупнотоннажных полимеров: этиленпропилендиенового каучука (с различным типом диенового мономера) и полипропилена, не уступающего по комплексу свойств зарубежным аналогам, а также изучение возможности улучшения свойств композита применением сополимера этилена и октена.
Для решения поставленной задачи рассматривали следующие вопросы:
• разработка оптимальных рецептурно-технологических параметров получения ДТЭП и его переработки;
• изучение механизма деформации ДТЭП в зависимости от типа и соотношения исходных полимеров, типа вулканизующей системы, скорости деформирования;
• изучение плотности сшивки каучуковой фазы в зависимости от типа вулканизующей системы;
• изучение реологических свойств, выявление закономерностей изменения молекулярных характеристик в процессе получения и эксплуатации ДТЭП;
• изучение структуры, физико-механических и эксплуатационных свойств и установления их взаимосвязи;
• выдача данных для проектирования промышленного агрегата получения ДТЭП.
Научная новизна.
Изучено влияние типа и соотношения исходных полимеров, типа вулканизующей системы и скорости растяжения на механизм деформирования ДТЭП. Результаты рассмотрены в рамках теории вязкоупругости. Установлено, что на начальной стадии деформирования смеси деформируется полиолефин, а затем межфазный слой на границе раздела фаз. Предельные величины прочности и удлинения определяются преимущественно свойствами сшитого эластомера.
Изучены структура и морфология синтезированных ДТЭП в зависимости от типа и соотношения используемых полимеров и вулканизующей системы, а также влияния эксплуатационных условий (термостарение, действия агрессивных сред) на структуру и морфологию ДТЭП.
Установлена связь структуры с физико-механическими и эксплуатационными свойствами ДТЭП.
Используя реологический подход рассчитаны характерные времена релаксации - качественные оценки средних эффективных молекулярных масс композиций. Установлено влияние рецептурно технологических факторов получения и условий эксплуатации на молекулярные характеристики ДТЭП.
Практическая значимость работы состоит в том, что созданы динамические термоэластопласты на основе отечественных крупнотоннажных этиленпропилендиеновых каучуков и полипропилена, а также с использованием сополимера этилена и октена. Производство ДТЭП является безотходным, потребление электроэнергии сокращается за счет совмещения стадии смешения и вулканизации. На базе проведенных исследований по полученным рецептурно-технологическим данным в КБ ИХФ РАН (Черноголовка) разработана техническая документация на агрегат получения ДТЭП, представляющий собой скоростной смеситель со встроенным экструдером с гранулирующей головкой, в ОАО «Татнефтехиминвестхолдинг» разработан бизнес-план и показана высокая экономическая эффективность производства и применения ДТЭП.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: На всероссийской конференции молодых ученых "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии" г. Саратов 1997 г.; пятой юбилейной Российской научно-практической конференции резинщиков "Сырье и материалы для резиновой промышленности. Настоящее и будущее", г. Москва, 1998 г.; девятой международной конференции молодых ученых
Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений" г. Казань 1998 г.; Polymerwerkstoffe'98 Germany, Merseburg, 1998; European Conference on Macromolecular Physics "Morphology and Micromechanics of Polymers" Germany, Merseburg, 1998, пятой международной конференции "Интенсификация нефтехимических процессов "Нефтехимия-99", г.Нижнекамск 1999г.
По результатам исследований опубликованы 4 статьи, 14 тезисов докладов.
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.