Получение композита с заданными показателями качества из вторичного полиэтилена в смесителе периодического действия

• Автор: Гуреев, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 197 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Производство и потребление полимерных материалов

1Л Л Рынок производства и потребления полиэтилена

1Л .2 Рынок производства и потребления полипропилена

1.2 Классификация отходов полимеров

1.3 Модификация вторичного полимерного сырья

1.3.1 Методы модификации вторичного полимерного сырья

1.3.2 Классификация наполнителей для полимерных материалов
1.3.3 Методы совмещения наполнителя с полимерным связующим
1.3.4 Механическая активация наполнителей полимерных материалов
1.3.5 Процесс смешения наполнителя и полимерного связующего
1.3.6 Критерии оценки качества процесса получения полимерных композиций
1.4 Постановка задачи исследования
2 ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА МОДИФИКАЦИИ ОТХОДОВ ТЕРМОПЛАСТОВ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
2.1 Процесс модификации отходов полиэтилена низкой плотности техническим углеродом
2.2 Описание экспериментальной установки
2.2.1 Описание и характеристики смесителя
2.2.2 Принцип работы смесителя
2.3.4 Разработанные рабочие органы различной конфигурации
2.3 Объект исследования
2.3.1 Свойства первичного ПВД (марка 15803-020, натуральный,
сорт - высший)
2.3.2 Вторичный ПВД
2.3.3 Технический углерод (марка К-354)
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВВЕДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА ВО ВТОРИЧНЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ
3.1 Методика проведения эксперимента
3.1.1 Определение показателя текучести расплава полученного композиционного материала
3.1.2 Определение предела текучести, прочности при разрыве, относительного удлинения при разрыве
модифицированного вторичного полиэтилена
3.1.3 Оценка однородности полученного композиционного материала
3.2 Исследование свойств вторичного полиэтилена высокого давления, модифицированного техническим углеродом марки К
3.2.1. Сравнение деформационного воздействия оказываемого на композит рабочими органами с различной геометрией фигурной части
3.2.2 Определение оптимального технологического режима процесса получения композиционного материала на основе ВПВД и ТУ с высокими физико-механическими характеристиками
3.2.3 Сравнение физико-механических характеристик модифицированного и не модифицированного вторичного и первичного полиэтилена высокого давления
3.2.4 Выбор способа активирования вводимого технического углерода
3.2.4.1 Активирование в шаровой мельнице
3.2.4.2 Активирование многократным пропусканием через минимальный межвалковый зазор вальцов

3.2.4.3 Активирование ультразвуковым воздействием
3.2.5 Сравнение прочностных характеристик ВПВД, модифицированного техническим углеродом,
активированным различными способами
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО КРИТЕРИЯ КАЧЕСТВА
4.1 Определение суммарной величины сдвига усум в зонах деформации смесительных устройств (овальные рабочие органы)
4.1.1 Первый метод
4.1.2 Второй метод
4.1.3 Сравнительный анализ двух методов определения суммарной величины сдвига в рабочих пространствах двухроторных смесителей с овальными рабочими органами
4.2 Определение суммарной величины сдвига усум в зонах деформации смесительных устройств (гладкие рабочие органы)
4.2.1 Определение суммарной величины сдвига ув при периодическом режиме процесса вальцевания термопластов
4.2.2 Определение суммарной величины сдвига в зазорах между стенкой смесительной камеры и цилиндрическими рабочими органами ут и упц
4.3 Определение суммарной величины сдвига усум в зонах деформации
смесительных устройств (рифлёные рабочие органы)
4.4 Определение суммарной величины сдвига усум в зонах деформации
смесительных устройств (винтовые многозаходные рабочие
органы)
5. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА МОДИФИКАЦИИ ОТХОДОВ ТЕРМОПЛАСТОВ НА СМЕСИТЕЛЬНОМ ОБОРУДОВАНИИ
5.1 Расчет основных параметров процесса и оборудования по первому
варианту (модернизация старого оборудования)

2) реакции полимера с мономером, когда в ходе процесса генерируются растущие цепи, взаимодействующие с полимером с образованием разветвлённых или пространственно сетчатых структур;
3) взаимодействие полимера с высокомолекулярным модификатором.
2. Структурная модификация (физическая модификация) - направленное изменение физических (прежде всего механических) свойств полимеров, осуществляемое преобразованием их надмолекулярной структуры под влиянием физических воздействий, что сохраняет неизменным строение
молекул [33]:
1) модифицирование изменением условий получения твёрдого тела;
2) модифицирование введением малых количеств веществ иного строения (введение поверхностно-активных веществ, искусственных
зародышеобразователей и др.)
Различают следующие физические методы модификации полимерных материалов и изделий [36]:
термическое воздействие (термообработка, термомеханическая
обработка, криогенная обработка);
облучение (радиационная обработка, радиационно-термическая
обработка, обработка СВЧ-, УФ- и ИК-облучением, лазерная обработка);
вакуумно-компрессионная обработка (обработка давлением,
механотермическое упрочнение, взрывное нагружение, обработка вакуумом, модификация при трении);
периодическое деформирование (УЗ-обработка, вибрационная обработка);
- воздействие электромагнитных полей (электрическая обработка, электротермическая обработка, обработка в магнитных полях).
Во многих случаях физической модификации (наполнении, смешении) образуются композиционные материалы, однозначного определения которым не дано. Наиболее приемлемым можно считать определение, по которому под композиционными понимаются материалы, образованные сочетанием двух или