Упруго-деформационное измельчение некоторых полиолефинов

• Автор: Акопян, Елена леонидовна
• Шифр специальности: 01.04.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1993
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Структура полиэтилена и способы ее регулирования

1.2. Деформационно-прочностные свойства кристаллических полимеров

1. 3. Измельчение полимеров

1.3.1. Применение порошковых полиолефинов

1. 3. 2. Получение порошков из полиолефинов

1. 3.3. Механическое измельчение полимеров

1. 4. Основы теории измельчения

1.5. Основы дисперсного анализа порошков
Глава 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Объекты исследований
2.2. Устройства для реализации упруго-деформационного способа измельчения полимерных материалов
2.2.1. Получение порошков в вискозиметре
2.2.2. Получение порошков на одношнековом и двушнековом экструдера
2.3. Методы исследования структуры и свойств исходных материалов и порошков на их основе
2.3.1. Структурные и морфологические исследования
образцов
2. 3. 2. Определение степени кристалличности
2. 3.3. Калориметрические исследования
2.3. 4. Исследования образцов методом радиотермолю-
минесценции
2. 3.5. Исследования прочностных и деформационных

характеристик образцов
2. 3. 6. Определение фракционного состава порошков
2.3.6.1. Метод малоугловой дифракции лазерного луча
2. 3.6. 2. Определение удельной поверхности порошков
2.3.7. Электронная микроскопия
Глава 3. ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПЭНП ПРИ
ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
3.1. Исследование температурной зависимости прочности, деформируемости и работы разрушения ПЭНП на примере медленно охлажденных образцов ПЭ
3.2. Влияние ММР и термической предыстории образцов на высокотемпературное "охрупчивание" ПЭНП в температурном интервале предплавления
3.3. Изменение деформационно-прочностных свойств ПЭНП в результате термодеструкции, экстракции низкомолекулярных фракций и введения добавок парафина
3. 4. Механизм высокотемпературного разрушения ПЭНП.
Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРУГО-ДЕФОРМАЦИОННОГО
ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПЭНП
4.1 Измельчение в ротационных вискозиметрах
4.2. Получение порошка в одношнековом измельчающем
устройстве
4.2.1. Морфология и структура порошков
4. 3. Измельчение ПЭНП на двушнековом экструдере
Глава 5. МЕХАНИЗМ П0Р0ШК00БРА30ВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ И
ПОЛИМЕРНЫХ СМЕСЕЙ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- 4 -ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность проблемы. В современной промышленности найдется немного производств, в которых не использовался бы процесс измельчения. Измельчение применяют в таких многотоннажных отраслях, как химическая, горнорудная, цементная, пищевая, фармацевтическая, в производстве твердых топлив, взрывчатых веществ, при переработке различных видов промышленных отходов. В настоящее время на территории СНГ ежегодно измельчают более миллиарда тонн различных продуктов. На это затрачивается 4,5-5% вырабатываемой энергии, расходуется несколько миллионов тонн высококачественной стали для изготовления мелющих тел.
Общим недостатком используемых технологических процессов измельчения является их низкая эффективность, высокие энергозатраты на тонну получаемого продукта, громоздкость, низкое качество получаемых продуктов, высокий уровень шума. Для некоторых промышленно важных продуктов проблема тонкого измельчения технически не решена вообще.
При тонком измельчении энергия образования новой поверхности составляет незначительную долю от величины всей работы, затрачиваемой на разрушение. Подавляющую часть работы составляет работа упругой и пластической деформации. После разгрузки в результате разрушения упругая энергия полностью рассеивается в тепло. Это стимулирует исследование условий, при которых работа деформации до разрушения материала минимальна, что позволяет осуществлять рациональное измельчение.
Целью работы является изучение особенностей деформационно -прочностного поведения полиэтилена низкой плотности при повышенных температурах и создание на основе полученных результатов нового высокоэффективного способа измельчения полимерных мате-

методике).
Основные характеристики образцов ПЭНП.
Таблица 4.
Г' | Образец Т '! | ПТР, Г/МИН. 1 І I і Ш | 1 Мл 1 Му/Мп |
| ПЭ1 1 1 1 6,3 | 1 21300 | 3600 5,9 |
| ІБ2 1 0,23 | 57250 | 6630 8,6 |
| ПЭЗ і 1 1,9 1 і і 29000 | і 5750 5,04 |
Для изучения влияния низкомолекулярных фракций на деформационно-прочностные свойства ПЭ1 из этого полимера было изготовлено три серии образцов:
1. Для уменьшения концентрации низкомолекулярных фракций пленки на основе ПЭ1 были подвергнуты экстракции. Отмывку проводили в толуоле при 60^0 в течение 1,5 часов. Затем образцы высушивали до постоянного веса. Степень экстракции, которую определяли по потере веса, для пленки ПЭ1 (б) составляла 8%. Согласно [96] использование такой методики обеспечивает экстракцию только низкомолекулярных фракций ПЭ, молекулярная масса которых не превышает (5-6)*10*. Полученные образцы затем повторно пе-репрессовывали в описанных выше режимах закалки и медленного охлаждения - образцы ПЭ1,э(зак) и ВЭ1,э(м. о.) соответственно.
2. Для увеличения концентрации низкомолекулярных фракций образцы ПЭ1 были подвергнуты термической деструкции. Деструкцию осуществляли согласно методике, описанной в работе [99], в аргоне в течение 10 часов при 315°С. Полученный материал переп-рессовывали в соответствующих режимах и получали образцы, обоз-