Модификация гомо- и сополимеров этилена углеродными наноматериалами с целью управления свойствами композитов и изделий на их основе

• Автор: Акатов, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.06, 05.02.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 108 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Литературный обзор
1Л Проблемы современных полимерных материалов
1.2 Виды наноматериалов
1.3 Современные способы усиления и модификации полимеров
1.3.1 Модификация полимеров углеродными наноматериалами
1.3.2 Усиление полимеров модифицирующими добавками и
наполнителями
1.3.3 Химическая модификация полимеров
1.4 Тенденции и проблемы производства водо- и газонапорных труб из полимеров
2 Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Полиэтилен ПЭ
2.1.2 Синтетический каучук этиленпропиленовый тройной сополимер СКЭПТ-
2.1.3 Фуллеренсодержащий технический углерод (ФТУ)
2.1.4 Смесь фуллеренов ряда С50-С92 (СФ)
2.2 Методы исследования
3 Экспериментальные результаты и их обсуждение
3.1 Идентификация состава фуллеренсодержащего технического углерода
3.2 Идентификация раствора смеси фуллеренов ряда С50-С
3.3 Влияние ФТУ на структуру и свойства ПЭ
3.3.1 Зависимость прочности при разрыве ПЭ от содержания и способа введения ФТУ
3.3.2 Зависимость показателя текучести расплава (ГГГР) от концентрации ФТУ
3.3.3 Термогравиметрический анализ ПЭ, модифицированного ФТУ
3.4 Влияние смеси фуллеренов на структуру и свойства СКЭПТ
3.4.1 Зависимость прочностных показателей СКЭПТ от содержания смеси фуллеренов ряда
3.4.2 Термогравиметрический анализ СКЭПТ, модифицированного смесью фуллеренов
3.4.3 Анализ ИК-спектров СКЭПТ, содержащего смесь фуллеренов
3.5 Предполагаемый механизм взаимодействия молекул фуллерена с исследуемыми полимерами
3.6 Оптимизация состава и свойств полиэтилена ПЭ 100, модифицированного ФТУ
4 Управление технологическим процессом производства труб из полиэтилена, модифицированного ФТУ

Выводы
Приложение
Приложение II
Приложение III
Список используемых источников

протекает за счет взаимодействия с непредельными связями в 1,2-положении. Содержание 1,2-звеньев уменьшается почти на 40 %. Отметим, что использование модифицирующих агентов в этих случаях свыше 15 % мае. практически не сказывается на числе вступивших в реакцию 1,2-звеньев [67].
Обнаруженные эффекты не являются удивительными, так как факт сополимеризации изоцианатов с мономерами винилового и акрилового рядов известен [73]. Участие в химическом взаимодействии с изоцианатами в рассматриваемых случаях винильных двойных связей является предпочтительным ввиду их более высокой поляризуемости при ионном инициировании. Что касается двойных связей основной цепи, то взаимодействие их с изоцианатными анионами, вероятно, лимитируется самостабилизацией или компенсацией поляризации за счет энергии сопряжения системы [67].
Выявленные особенности взаимодействия непредельных полимеров с изоцианатами позволили высказать предположение о возможности модифицирования структуры и свойств других полимеров. Особый интерес представляло исследование модификации полиэтилена (ПЭ), в котором, как известно [74,75], остаточную функциональность в основном представляют непредельные группировки. Для установления закономерностей процесса реакция проводилась в растворах органических растворителей при 393 К на образцах ПЭ, в составе которого, как и в описанных случаях, не содержалось группировок атомов с подвижным атомом водорода. Оказалось, что, несмотря на сравнительно малое содержание реакционноспособных групп (около одной концевой винильной связи на 1-2 макромолекулы), такое взаимодействие действительно имеет место.
При этом увеличение дозировки модификатора свыше 2-3 % мае. приводит, вследствие ограниченной совместимости, к увеличению размеров микрогетерогенных включений, что обусловливает уменьшение поверхности