Физико-химическая комплексная модификация непредельных каучуков с использованием микроволнового и плазмохимического воздействия

• Автор: Провоторова, Дарья Андреевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Список сокращений

пксм - поликонденсационно способные мономеры

СВЧ — сверхвысокая частота

НТП - низкотемпературная плазма

СКИ - синтетический каучук изопреновый

СКН, БНКС - синтетический каучук бутадиен-нитрильный

СКЭПТ - синтетический каучук этиленпропиленовый тройной

ХНК - хлорированный натуральный каучук

Оглавление
Введение
Глава 1 Методы физико-химической модификации, применяемые для получения полимерных материалов с улучшенным комплексом свойств (литературный обзор)
1.1 Модификация полимеров
1.1.1 Физическая модификация
1.1.2 Композитная модификация
1.1.3 Химическая модификация
1.2 Применение микроволновых технологий для модификации полимеров
1.3 Эпоксидирование как способ модификации полимерных композиций
1.3.1 Эпоксидирование полимеров надкислотами
1.3.2 Окисление полимеров
1.3.3 Озонирование полимеров
1.4 Модификация полимеров в низкотемпературной плазме
1.4.1 Физико-химические основы плазмохимической модификации
1.4.2 Физико-химические процессы при действии плазмы на полимерные материалы
1.4.3 Изменение контактных свойств поверхности полимеров
1.5 Постановка задач по материалам литературного обзора
Глава 2 Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Ингредиенты эластомерных композиций
2.1.2 Пленкообразующие полимеры для клеевых композиций
2.1.3 Растворители
2.1.4 Подложки для оценки адгезионных свойств клеевых композиций

2.2 Методы исследования
2.2.1 Обработка каучуков микроволновым излучением
2.2.2 Получение продуктов поликонденсации в массе
2.2.3 Проведение поликонденсации в матрице каучука
2.2.4 Экстрагирование продуктов поликонденсации из полимерной
матрицы
2.2.5 Взаимодействие каучуков с озоном
2.2.6 Определение содержания карбоксильных групп в озонированных 58 каучуках
2.2.7 Плазменная обработка полимерных пленок
2.2.8 Приготовление клеевых композиций
2.2.9 Приготовление резиновых смесей
2.2.10 Определение физико-механических показателей
вулканизованных резин
2.2.11 Определение огнетеплозащитных характеристик
вулканизованных резин
Глава 3 Обсуждение результатов
Физико-химическая комплексная модификация непредельных каучуков
с использованием микроволнового и плазмохимического воздействия
3.1 Исследование влияния микроволнового излучения на структуру и свойства полимерных композиций
3.2 Гетерофазная модификация непредельных каучуков путем озонирования с целью введения в их структуру полярных функциональных групп
3.3 Модификация хлорированного натурального каучука при совместном действии озонирования и низкотемпературной плазмы с целью введения функциональных групп
3.4 Пути практического применения разработанных материалов
Выводы

Экологически чистые современные плазмохимические методы значительно выигрывают по сравнению с химической модификацией, при которой используются такие агрессивные реагенты, как кислоты, гидроксиды, щелочноземельные металлы и их соединения и т. п. Следует также отметить, что уже с середины 80-х годов во многих промышленно развитых странах широко производится необходимое вакуумное оборудование, созданное специально для реализации плазмохимических процессов.
Наиболее важной особенностью процесса плазмохимической модификации полимерных материалов, определяющей особый интерес к этому методу, является то, что изменениям подвергается только обрабатываемая поверхность материала и очень тонкий приповерхностный слой, толщина которого, по разным оценкам, составляет от 100А° до нескольких микрон. Основная же масса полимера не изменяется, сохраняя механические, физико-химические и электрофизические свойства модифицируемого материала [80].
Воздействие плазмы на поверхность полимера позволяет изменять, в основном, его контактные свойства (смачивание, адгезию к тонким слоям металла, наносимого как с помощью вакуумного распыления, так и другими методами, способность к склеиванию, адгезию используемых при печати красителей и т.п.). Как правило, улучшение адгезионных свойств полимеров под воздействием плазмы связано не только с очисткой поверхности от различного рода загрязнений, но и с образованием гидрофильных групп различной химической природы, обеспечивающих высокие адгезионные свойства модифицированных поверхностей. Состав, структура и свойства таких полярных групп зависят как от природы полимера, так и от свойств плазмы и природы плазмообразующего газа. Если в качестве рабочего газа плазмы используется кислород или воздух, то на поверхности полимера образуются кислородсодержащие полярные группы (карбонильные, спиртовые, перекисные, простые и сложные эфирные, лактонные и т.п.). В случае применения аммиака или его смесей с водородом на поверхности возникают азотсодержащие группы (амино-, амидо-, имидо-, имино- и т.п.). Воздействие разряда в атмосфере инертных газов приводит к образованию