Получение композиционных материалов на основе полимерных отходов производства

• Автор: Солоденко, Сергей Григорьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 163 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1. Состояние проблемы получения композиционных материалов
1.2. Получение наполненных каучуков на стадии латекса
1.3. Усиление полимера наполнителями 3
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
2.1. Исходные продукты и их характеристика
2.1.1 Сточная вода, загрязненная синтетическим латексом
2.1.2 Минеральный порошок
2.1.3 Катионит КУ-2
2.2. Описание лабораторной установки
2.3. Методы исследования
2.3.1. Определение химического потребления кислорода
2.3.2. Определение суммы смоляных и жирных кислот
2.3.3. Определение хлорид-ионов
2.3.4. Определение сульфат-ионов
2.3.5. Метод оценки технологических свойств
2.3.6. Исследование температурных переходов 58 2.3.7 Метод исследования реологических свойств
наполненного каучука. Капиллярная вискозиметрия
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Изучение процесса доочистки сточных вод при получении полимерной композиции на стадии латекса
3.2. Изучение процесса совмещения отработанного
катионита с латексными системами
3.3. Планирование эксперимента
3.4. Изучение термостабильности полимерной композиции
и её исходных компонентов
3.5. Изучение реологического поведения бутадиен-сгирольного каучука, наполненного отработанным катионитом КУ-2
3.6. Влияние факторов переработки па структурные изменения
в наполненном каучуке
3.7. Изучение физико-механических показателей резин, наполненных отработанным катионитом КУ-2
ОС1ЮВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Основной задачей в условиях всеобщего энергетического кризиса и снижения запасов нефти является изыскание новых источников сырья, в том числе и использование вторичных ресурсов, к которым могут быть отнесены малоценные продукты и отдельные отходы различных производств.
Возрастающие объемы потребления полимерных материалов способствуют образованию все большого числа полимерных отходов. В связи с этим определенный интерес представляет их использование в сочетании с другими материалами в производстве резинотехнических изделий. Совместная переработка отходов и малоценных продуктов позволяет одновременно решить ряд важных задач: исключить экологические проблемы, получить дополнительный источник вторичного сырья, а также организовать экономически выгодное замкнутое производство.
Практический интерес представляет использование латексных стоков, представляющих собой сильно разбавленные синтетические латексы, каучуковая часть которых может быть использована в качестве вторичного сырья. Использование подобных стоков позволяет решить ряд проблем, связанных с тем, что полимерзагрязненные сточные воды препятствуют нормальной эксплуатации химзагрязненной канализации и биологических очистных сооружений.
Не менее важной задачей в области комплексного использования вторичных ресурсов является переработка отработанных синтетических ионообменных смол, поскольку их объемы, используемые в очистке воды, ежегодно увеличиваются, а исследований по их утилизации явно недостаточно. В этой связи научно-практический интерес представляет совместное использование отработанных смол с полимерной фазой латексных стоков с целью получения различных композиционных материалов. Совмещение отработанного катионита с латексными стоками обеспечивает возможность осуществления малоэнергоёмкого процесса тонкого смешения независимо от пластич-

мал. Наибольший гистерезис наблюдается при средних деформациях, в процессе которых происходит разрушение вторичных структур.
Влияние сажевых структур на прочность резин существенно [116]. Прочность имеет максимум в области тех значений наполнителя, при которых заканчивается формирование сетчатой сажевой структуры. По Догадки-ну, цепи каучука в резине располагаются преимущественно вдоль сажевых цепочек, образуя участки с ориентированной фазой, что приводит к переходу от хаотической структуры в расположении полимерных цепей к упорядоченной с труктуре резин. Эта структурная особенность наполненных резин приводит к высокой прочности [118].
Поверхность частиц активного наполнителя энергетически неодинакова. Вследствие этого равновесное распределение частиц будет всего вероятнее анизотропным и цепочечным. Энергия взаимодействия частиц наполнителя в местах их контакта должна быть больше, чем энергия взаимодействия на границе раздела каучук - наполнитель [34]. Цепочечные сажевые структуры могут ориентироваться поперек очага разрушения, создавая сте-рические препятствия для растущей трещины [119]. Взаимодействие между частицами наполнителя и полимера происходит на их поверхности, поэтому эффективность усиливающего действия наполнителя связана с работой отрыва эластомера от поверхности наполнителя [120].
Эффект действия активного наполнителя проявляется по-разному в случае некристаллизующихся и кристаллизующихся каучуков (в области температур, где существуют кристаллические структуры). Ряд авторов указывает [121], что частицы наполнителя служат инициирующими центрами для образования зародышей кристаллизации и оказывают существенное влияние на тип возникающих надмолекулярных структур [3].
В случае некристаллизующихся каучуков частицы сажи (также как и кристаллиты) способствуют более равномерному распределению напряжения в молекулярной сетке вулканизата при его деформации [122]. При растяжении часть молекул каучука десорбируется с поверхности сажи, а часть моле-