Влияние наночастиц на основе оксида кремния на свойства полистирол-полиольной суспензии и эластичных пенополиуретанов

• Автор: Севастьянов, Артем Валерьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

БВД - безводный диспергатор

ГПХ - гель-проникающая хроматография

ЖППУ - жесткий пенополиуретан

ИК - инфракрасный

МДИ - метилендифенилдиизоцианат

ПАВ - поверхностно-активное вещество

ПБ - пероксид бензоила

ПВХ - поливинилхлорид

ППС - полистирол-полиольная суспензия

ППУ - пенополиуретан

РИФ - реакционно-инжекционное формование
СПС - сополимер-полиольная суспензия
ТДИ - толуилендиизоцианат
ТЭДА - триэтилендиамин
ТЭОС - тетраэтоксисилан
УЗ - ультразвук
ЭППУ - эластичный пенополиуретан

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ДОБАВОК В КОМПОНЕНТЕ А ДЛЯ
ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
Введение
1Л Теоретические основы получения пенополиуретанов
1.2 Модификация компонента А, в том числе сополимер-полиольными суспензиями
1.2.1 Использование смесей специальных пол иолов для получения пенополиуретанов
1.2.2 Добавки иной природы в компонент А для получения пенополиуретанов
1.2.3 Модификация компонента А неорганическими наполнителями
1.2.4 Модификация компонента А органическими наполнителями
1.3 Методы регулирования размеров частиц твердой фазы сополимер-полиольных суспензий
1.3.1 Регулирование размеров частиц твердой фазы сополимер-полиольных суспензий изменением концентрации акрилонитрила
1.3.2 Регулирование размеров частиц твердой фазы сополимер-полиольных суспензий с помощью макромера
1.3.3 Регулирование размеров частиц твердой фазы сополимер-полиольных суспензий с помощью безводных диспергаторов
1.3.4 Получение сополимер-полиольных суспензий с бимодальным распределением размеров частиц твердой фазы
1.4 Влияние размеров частиц сополимер-полиольных суспензий на свойства
пенополиуретанов
Заключение
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Определение характеристической вязкости и молекулярного

2.2.2 Разделение твердой фазы
2.2.3 Определение кислотного числа
2.2.4 Определение гидроксильного числа
2.2.5 Определение вязкости
2.2.6 Определение содержания летучих веществ
2.2.7 Определение коэффициента пропускания света
2.2.8 Определение размера частиц с помощью микроскопа
2.2.9 Определение размеров частиц и их фракционного распределения
2.2.10 Метод гель-проникающей хроматографии
2.2.11 Определение кажущейся плотности
2.2.12 Метод инфракрасной спектроскопии
2.2.13 Определение физико-механических свойств образцов изделий из эластичного пенополиуретана на разрывной машине
2.3 Синтез полистирол-полиольной суспензии
2.4 Методика получения эластичного пенополиуретана
2.5 Определение времени старта, гелеобразования и подъема пенополиуретана
2.6 Методика диспергирования наночастиц в простом полиэфире
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Введение
3.1 Получение суспензии наночастиц на основе оксида кремния в простом полиэфире
3.2 Получение полистирол-полиольных суспензий в присутствии наночастиц на основе оксида кремния
3.3 Изучение формы и размеров твердой фазы полистирол-полиольных суспензий, полученных в присутствии наночастиц на основе оксида кремния
3.4 Получение эластичных пенополиуретанов с использованием синтезированных полистирол-полиольных суспензий
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Мономеры адсорбируются внутри проточастиц, образованных молекулами БВД, с небольшим диаметром, около 0,01-0,05 мкм. Данная самоорганизованная структура подобна мицеллярной структуре ПАВ в воде. После того как 3-5 мае. % всех мономеров вступили в реакцию, реакционная масса теряет прозрачность и становится белой. В процессе полимеризации оставшегося количества мономеров новые частицы не возникают, а полимеризация протекает внутри изначально образованных частиц [28, 74].
Чтобы избежать образования крупных частиц вследствие коллапса (агрегирования) частиц меньшего размера, необходимо стерическое отталкивание между внешними полиэфирными ответвлениями (рисунок 1.3) [115].
Рисунок 1.3 - Стерическое отталкивание между двумя полимерными частицами в присутствии БВД
Когда две полимерные частицы близки к коллапсированию, концентрация полиэфирных ответвлений между частицами возрастает, и самопроизвольно возникает осмотическое давление, препятствующее коллапсированию частиц [112].
Для усиления стабилизации предпочтительно использовать БВД, который имеет более длинные полиэфирные цепи, чем полиэфирные цепи СПС [65, 66].
В процессе радикальной полимеризации средний диаметр частиц возрастает с 0,01-0,05 мкм до 0,2-2,5 мкм. Конечный размер определяется количеством