Разработка технологии и конструкций аппаратов для модификации полимеров в электромагнитном поле сверхвысокочастотного диапазона

• Автор: Сулейманов, Дамир Фанилевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Содержание

Основные обозначения

Введение

1 Литературный обзор

1.1 Способы модификации полимерных материалов

1Л Л Химическое модифицирование

1Л .2 Плазмохимическая модификация

1Л .3 Обработка полимеров ультразвуковым излучением

1Л.4 Виброобработка

1Л .5 Взаимодействие полимеров с электромагнитным полем

1.2 Классификация технологических процессов и СВЧ установок

1.3 Взаимодействие микроволнового излучения с диэлектриками
1.4 Характеристика исследуемых полимерных материалов
1.4Л Поливинилхлорид
1.4.2 Полиэтилен высокого давления
1.4.3 Полиэтилентерефталат
1.4.4 Полипропилен
2 Экспериментальная часть
2.1 Определение поглотительной способности электромагнитного
поля полимерными материалами
2.2 Исследование механических свойств полимерных материалов
2.3 Термостабильность поливинилхлорида
2.4 Дифференциально-сканирующая калориметрия
2.5 Исследование водопоглощения
2.6 Определение удельного объемного электрического сопротивления
ПВХ пленки
3 Обработка и интерпретация экспериментальных данных
3.1 Определение степени взаимодействия между полимером и
электромагнитным полем сверхвысокочастотного диапазона

3.2 Прочностные свойства модифицированного поливинилхлорида
3.3 Время выделения хлор водорода в зависимости от энергии электромагнитного поля
3.4 Анализ экспериментальных данных полученных методом ДСК
3.5 Определение температуры поверхности трубопровода
3.6 Изменение водопоглощения модифицированного материала по сравнению с эталонными образцами
3.7 Воздействие на объемное электрическое сопротивление материала микроволнового излучения
4 Разработка конструкции и методики расчета геометрических размеров мобильной модифицирующей СВЧ - установки
Выводы
Список использованных источников
Приложения

Основные обозначения СВЧ - Сверхвысокочастотный;
5 - тангенс угла диэлектрических потерь;
Б - вектор электрического смещения;
Е - напряженность электрического поля;
кэ - диэлектрическая восприимчивость среды;
Р„ - величина индуцированного дипольного момента;
е0 - электрическая постоянная;
еа - действительная часть абсолютной диэлектрической проницаемости среды е - относительная диэлектрическая проницаемость;
у - удельная проводимость среды;
Пф - фазовая скорость плоской волны;
X - длина волны;
Р - коэффициент фазы;
а - коэффициент затухания электромагнитной волны;
Ст - амплитуда любой составляющей электромагнитной волны;
г расстояние до точки наблюдения из начала сферической
системы координат;
® - угловая координата сферической системы координат;
со - круговая частота волнового процесса;
8 - глубина проникновения электромагнитного излучения;
ра - действительная часть абсолютной магнитной проницаемости
среды;
о - удельная проводимость среды;
5е - тангенс угла диэлектрических потерь;
tg 5М - тангенс угла магнитных потерь;
е” - мнимая часть относительной диэлектрической проницаемости
вещества;
р” - мнимая часть относительной магнитной проницаемости вещества;
1.4.2 Полиэтилен высокого давления
Полиэтилен представляет собой твердый полимер белого цвета. Эксплуатационные свойства и структура определяются применяемым при его получении давлением, в зависимости от которого полиэтилены отличаются степенью разветвленности, а значит плотностью, молекулярной массой, степенью кристалличности.
Различают полиэтилен низкого давления и высокой плотности, полиэтилен среднего давления, который наименее разветвлен, полиэтилен высокого давления или низкой плотности, который наиболее разветвлен.
В макромолекуле полиэтилена содержатся метальные группы на концах основной полимерной цепи и боковых цепей: так в полиэтилене высокого давления их приблизительно 15-25 на 1000 углеродных атомов, в полиэтилене среднего давления - не более 3, в полиэтилене низкого давления - З-б. В полиэтилене высокого давления короткие боковые ответвления (метальные, этильные и бутильные группы) располагаются на расстоянии -50 углеродных атомов друг от друга, в полиэтилене низкого давления и полиэтилене среднего давления боковые ответвления (метальные и этильные группы) на расстоянии — 200-250 углеродных атомов. У полиэтилена высокого давления помимо коротких ответвлений могут быть и длинные боковые цепи, однако характер и расположения и их на данный момент окончательно не установлены. [68]
В макромолекуле полиэтилена находятся также незначительное количество ненасыщенных связей: винилиденовые КЯ/С=СН2, винильные ЯСИ=СН2 и транс-виниленовые КСН=СНК', гидроксогрупп и групп =С=0.
Полиэтилен имеет высокую степень кристалличности, так полиэтилена высокого давления она составляет порядка 60%, полиэтилена низкого давления -70-85% и полиэтилена среднего давления 90%.
Макромолекула полиэтилена представляет собой плоский зигзаг, обладающая орторомбической ячейкой с пространственной группой симметрии. [69]