Получение и модифицирование низковязких полимерных композиций в роторно-пульсационных аппаратах в режиме автоколебаний

• Автор: Туболкин, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

1. Состояние проблемы и постановка задач исследования
1.1. Физико-химическое модифицирование полимеров
полями различной природы
1.2. Активирующее смещение как способ
модифицирования полимерных композиционных материалов
1.3. Роторно - пупьсационные аппараты. Колебательные
процессы при турбулентном течении жидких сред
Выводы и постановка задач исследования
2. Методические вопросы экспериментального исследования
2.1. Общая структура теоретических и
экспериментальных исследований
2.2. Объекты исследования
2.3. Определение реологических характеристик полимеров
2.4. Экспериментальные установки и приборы
2.4.1. Выбор конструкции основного рабочего элемента установок
2.4.2. Исследование структуры потоков
2.4.3. Исследование гидромеханических явлений
2.4.4. Получение дисперсий антиоксидантов
2.4.5. Получение искусственных латексов
2.4.6. Получение эпоксикаучуковых композиций
2.4.7. Модифицирование изопренового каучука
2.5. Методы исследований физических и химических превращений в полимерах
2.5.1. Методы исследования физических превращений
2.5.2. Методы исследования физико-химических превращений
2.6. Определение физико-механических и
эксплуатационных свойств материалов

3. Теоретические основы процесса активирующего смешения
в условиях автоколебаний в роторно-пульсационных аппаратах
3.1. Структура потоков
3.2. Анализ гидродинамики потоков
3.3. Количественное описание процесса
4. Технологии получения и модифицирования низко вязких полимерных композиций в роторно-пульсационных аппаратах в режиме автоколебаний
4.1. Процессы получения композиций,
сопровождающиеся физическими превращениями
4.1.1. Получение дисперсий антиоксидантов
4.1.2. Получение искусственных латексов
4.2. Процессы получения и модифицирования
композиций, сопровождающиеся физико-химическими превращениями
4.2.1. Модифицирование эпоксидных смол низкомолекулярными карбоксилсодержащими каучуками
4.2.1.1. Общая характеристика эпоксикаучуковых композиций
4.2.1.2. Технология модифицирования композиций
4.2.2. Модифицирование каучуков в растворе
4.2.2.1. Общие положения
4.2.2.2. Модифицирование цис-полиизопрена
4.2.2.2.1. Характеристика процесса
4.2.2.2.2. Особенности протекания
химического модифицирования
4.2.2.3. Активация растворов каучуков в РПА
Выводы
Литература

Получение и модифицирование полимерных композиций в процессе смешения является одним из основных способов создания новых материалов. В существующих исследованиях различных аспектов смешения (Р.В.Торнер, В.Н.Кулезнев, ЯД.Захаров, В.Н.Красовский, В.С.Осипчик, В.С.Ким, В.И.Янков, Э.О.Регер, В.В.Богданов, Ю.Ф.Шутилин и др.) дан его качественный и количественный анализ, разработаны методы оценки качества смесей, созданы новые способы смешения и их аппаратурное оформление.
В последние годы развиты новые феноменологические представления о процессе смешения, в том числе об активирующем смешении, как процессе получения полимерных композиционных материалов, в ходе которого энергия, сообщаемая компонентам, наряду с гомогенизацией и диспергированием либо инициирует химические взаимодействия между компонентами, не проявляющиеся в других условиях (получение композиций с новыми свойствами), либо увеличивает скорость химических взаимодействий (создание высокопроизводительных процессов). Данные представления оказались наиболее эффективными при создании технологий получения композиций на основе низкомолекулярных полимеров.
В то же время данные технологии требуют всестороннего развития с целью увеличения производительности процесса и повышения качества получаемых композиций.
Одним из наиболее эффективных способов реализации активирующего смешения низковязких полимеров является обработка компонентов смесей в роторно-пульсационных аппаратах (РПА). Однако существующие исследования касались лишь работы данных аппаратов в ламинарном (и в редких случаях в турбулентном) режимах. В то же время установлено, что данные аппараты могут при определенных условиях работать в специфическом режиме автоколебаний, при котором происходит

гибким валиком с приводом самописца. При движении диаграммной бумаги на самописце автоматически регистрировался спектр пульсаций давления.
2.4.4 Получение дисперсий антиоксидантов
Описание разработанной технологической схемы получения дисперсий антиоксидантов приведено в разделе 4.1.
2.4.5 Получение искусственных латексов
Описание разработанной технологической схемы получения искусственных латексов приведено в разделе 4.2.
2.4.6 Получение эпоксикаучуковых композиций
Схема экспериментальной установки представлена на рисунке 2.6.
Установка включала РПА, гидропривод, расходно-напорную систему и измерительные приборы. РПА с вертикальным расположением вала являлся одноступенчатым устройством, в котором была предусмотрена возможность установки сменных роторов и статоров, что позволяло менять рабочий зазор в диапазоне от 0,5 до 6 мм, число прорезей от 0 до 32, ширину прорезей от 2 до 12 мм, толщину цилиндров от 3 до 12 мм.
Ротор и статор были помещены в корпус. Ротор закреплен на вертикальном валу, а статор установлен на неподвижной вертикальной оси, имеющей выносную опору, в которой размещены два прецизионных подшипника. Выносная опора закреплена на раме установки, а на верхнем