Градиентные полимерные материалы на основе полиуретановых и полиуретан-полиизоциануратных сеток

• Автор: Афанасьев, Егор Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

I. Литературный обзор.

1.1. Особенности и принципт,т создания градиентных материалов 1го рода.

1.2. Обзор научных поисков по возможностям и способам регулирования величины модуля упругости.
1.3. Грдиснтные полимерные материалы на основе сетчатых полиурстанизоциаиуратов, получаемые методом реакционного формования в массе

1.4. Синтез градиентных но толщине пленок на основе

полиуретнизоциануратных полимеров.

1.5. Градиентные композиционные материалы на основе сетчатых полиизоциануратных полимеров
1.6. Синтез градиентных материалов па основе совмещенных полиуретан полиуретанизоциануратных полимеров
1.7. Химические механизмы и условия синтеза сетчатых полиуретанизоциануратных полимеров
1.8. Полиуретаны основы синтеза, свойства и применение
II. Обсуждение результатов
2.1. Получение блочных одномодульиых полиуретановых полимеров и изучение их свойств
2.2. Получение в блоке градиентного разиомодульного полиуретанового образца и изучение его свойств
2.3. Получение сетчатых разномодульных полиуретанизоциануратных полимерных композиционных материалов
III. Экспериментальная часть
3.1. Характеристики исходных соединений.
3.2. Методы получения.
3.3. Физикохимические и физикомеханические методы исследования
Список литературы


Зависимость упруго деформационных свойств полимерных материалов от температурного воздействия ограничивает возможности их практического применения. Вовторых, от градиентного материала 1го рода требуется, чтобы в нем осуществился плавный непрерывный переход от пластмассы к резине, т. И во всем непрерывном диапазоне модулей материал должен иметь упругое, а не вязкоупругое поведение. В этом и заключается основная трудность получения градиентных по модулю1 упругости или иначе, разномодульных материалов. Следует отметить, что температурный интервал, в котором сохраняется градиент свойств для материалов 1го рода, должен быть достаточно широким. Если получить стержень из двух абсолютно совместимых полимера, один из которых является пластмассой и обладает большим модулем упругости, а другой эластомером и обладает небольшим модулем упругости, то при плавном изменении их относительной концентрации по его длине один конец стержня будет образован жесткой пластмассой, а другой мягкой резиной. Также плавно будет уменьшаться и температура стеклования от жесткого конца стержня к эластомерному. Опыты, проведенные на отвержденных эпоксидных компаундах 1 показали, что если концентрация эпоксидного полимера с низкой температурой стеклования плавно увеличивается, то получается зависимость модуля упругости по длине образца, изображенная на рис. Рис. Изменение модуля упрутсти Е по длине полимерного образца в материале, полученном простым смешением полимерного стекла с эластомером и в градиентном материале 2. До тех пор, пока температура стеклования выше температуры окружающей среды например, комнатной, модуль упругости остается высоким, мало зависящим от состава композиции, и практически постоянен по длине образца. Как только температура стеклования сравнивается с температурой окружающей среды, модуль упругости в этой части образца резко падает, и в ней отчетливо проявляется вязкоупругое поведение. Такое поведение наблюдается в очень узкой зоне материала, поскольку дальше материал переходит в высокоэластичсское состояние с обычным малым модулем упругости, характерным для сетчатых эластомеров. Таким образом, плавного градиента не образуется, а наблюдается обычное скачкообразное изменение модуля упругости на определенном участке образца. Замечательное свойство такого материала заключается в том, что переходная зона существует при любой температуре она является как бы плавающей, т. В противоположность этому в градиентных материалах 1го рода, синтез которых является задачей данного исследования, модуль должен плавно меняться по длине образца от одного его конца к другому, как это схематически изображено на рис. При этом механическое поведение материалов остается упругим, а не вязкоупругим во всем диапазоне модулей. Обширный опыт исследования структуры и свойств сетчатых полимеров показывает, что регулированием химической структуры межузловых цепейи узлов сетки, а также плотности сшивки модуль упругости сетчатых полимеров в стеклообразном состоянии может быть изменен только в 2 3 раза 2. Более того, снижение плотности сшивки может привести не к уменьшению модуля упругости в стеклообразном состоянии, а к егоувеличению3 . Таким образом, поставленная, задача изменения модуля упругости в пределах одного и того же образца на несколько десятичных порядков не может быть решена приемами, упомянутыми выше. Что касается высокоэластического состояния, то изменением плотности сшивки модуль упругости может быть . Общеизвестным способом регулирования физикомеханических свойств полимерных материалов является их модифицирование, в том числе с использованием различных видов пластификаторов, наполнителей и пр. Но многие из них, повышая одни характеристики, могут одновременно ухудшить другие свойства. В работе 4 исследована возможность использования обычных полимерных процессов переработки для получения градиентных материалов на основе полипропилена и полиамида6. Регулирование величины модуля упругости в направлении толщины образца было достигнуто изменением процентного соотношения двух этих полимеров.