Дисперсно-наполненные композиционные материалы на основе поливинилхлорида с заданным комплексом технологических и эксплуатационных свойств

• Автор: Мухин, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Факторы, определяющие возможность управления свойствами термопластичных полимеров

1.2. Модификация поливинилхлорида целевыми добавками

1.3. Особенности процессов диспергирования и смешения при получении и переработке наполненных композиций

1.4. Заключение

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Исходные компоненты

2.2. Подготовка компонентов, композиций и образцов
2.3. Методы экспериментальных исследований
2.3.1. Метод сканирующей зондовой микроскопии
2.3.2. Метод оптической микроскопии
2.3.3. Метод сканирующей электронной микроскопии
2.3.4. Метод инфракрасной спектроскопии
2.3.5. Определение упруго-прочностных свойств
2.3.6. Определение теплофизических свойств
2.3.6.1. Определение термомеханических свойств
2.3.6.2. Определение термических свойств
2.3.7. Исследование реологических свойств
2.3.7.1. Определение показателя текучести расплава
2.3.7.2. Исследование вязкостных свойств расплавов
2.3.8. Определение диэлектрических характеристик
2.4. Статистическая обработка экспериментальных данных

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИКАТОРОВ НА ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПВХ КОМПОЗИЦИЙ
3.1. Исследование структурообразования при модификации ПВХ
3.1.1. Исследование сканирующей зондовой микроскопией
3.1.2. Исследование оптической микроскопией
3.1.3. Исследование сканирующей электронной микроскопией
3.2. Заключение
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИКАТОРОВ
НА СВОЙСТВА ПВХ КОМПОЗИЦИЙ
4.1. Влияние наполнителей на упруго-прочностные свойства
4.1.1. Статические испытания
4.1.2. Малоцикловые испытания
4.2. Исследование теплофизических свойств ПВХ композиций
4.2.1. Исследование термомеханических свойств
4.2.2. Исследование термических свойств
4.3. Влияние наполнителей на реологические свойства
4.4. Влияние наполнителей на диэлектрические свойства
4.5. Исследование свойств ПВХ композиций модифицированных смесями дисперсных наполнителей и эластомерных добавок
4.6. Заключение
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
Поливинилхлорид - ПВХ
Диоктилфталат - ДОФ
Лигнинсодержащие соединения - ЛСС
Гидролизный лигнин - ГЛ
Щелочной сульфатный лигнин - ЩСЛ
Лигносульфонаты - ЛС
Шлам сточных вод - ШСВ
Отходы дрожжевого производства - ОДП
Отходы производства литья по выплавляемым моделям - ОПЛ
Синтетические каучуки - СК
Предел прочности при растяжении - а
Относительное удлинение при разрыве - в
Модуль упругости - Е
Долговечность - N
Удельная ударная вязкость - а
Температура стеклования - Тс
Температура текучести - Тт
Напряжение сдвига - г
Скорость сдвига - у
Показатель текучести расплава - ПТР
Эффективная вязкость - цэ
Диэлектрическая проницаемость - е
Тангенс угла диэлектрических потерь -1§
Удельное объемное электрическое сопротивление - ру

Смазки и модификаторы перерабатываемости относятся к числу необходимых добавок при переработке жестких ПВХ композиций. Часто смазывающими свойствами обладают антиоксиданты и термостабилизирующие добавки [13, 51].
1.3. Особенности процессов диспергирования и смешения при получении и переработке наполненных композиций
Подавляющее большинство композиционных материалов получают путем смешения дисперсных наполнителей с расплавами полимеров. Качественное диспергирование и равномерное распределение частиц наполнителей является определяющим фактором, обеспечивающим получение дисперсно-наполненных композиционных материалов с необходимыми свойствами. В процессе смешения происходит разрушение крупных агломератов наполнителя, состоящих из тысяч и даже миллионов первичных частиц до более мелких агломератов или частиц. Чем меньше становится агломерат, тем сложнее его измельчение. Технологические процессы смешения полимеров с наполнителями, происходящие на перерабатывающем оборудовании, приводят, как правило, к образованию характерных зон уплотнения и агломерированию дисперсных наполнителей [105-109]. При этом характеристики образований зависят от формы, соотношения размеров и взаимного положения частиц смесей, концентрации компонентов, приложенного давления и соотношения размеров частиц и полостей, в которых происходит их уплотнение.
Разрушение агломератов в условиях процессов получения и переработки полимерных композиционных материалов может происходить по различным механизмам. Во-первых, за счет сдвиговых напряжений, действующих в расплаве, происходит отрыв и унос отдельных частиц или их небольших образований с поверхности агломерата, что ведет к постепенному уменьшению его размеров [29]. При этом размеры продуктов разрушения агломерата сравнимы с размерами исходных частиц наполнителя.