Модификация поверхности твердых дисперсных наполнителей полимерными пленками

• Автор: Рюткянен, Евгения Александровна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 106 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных сокращений

Введение.

1. Аналитический обзор

1.1. Влияние наполнителей на свойства композиционного полимерного материала.

1.2. Наполнители.

1.2.1. Стеклянные микрошарики

1.2.2. Сланцевая зола

1.3. Модификация наполнителей

1.4. Цели и задачи.

2. Объекты и методы исследования.

2.1. Характеристики объектов исследования
2.1.1. Сланцевая зола
2.1.2. Микрошарики.
2.1.3. Нитрат аммония
2.1.4. Пенополиуретан
2.2. Методы исследования.
2.2.1. Определение кажущейся плотности.
2.2.2. Определение прочности при сжатии г
2.2.3. Определение водопоголощения.
2.2.4. Определение количества открытых пор
2.2.5. Определение прочности при разрыве.
2.2.6. Определение относительного остаточного удлинение после
разрыва
2.2.7. Определение чувствительности к удару
2.2.8. Оптическая микроскопия
2.2.9. Термическая стабильность
2.2 ИКспектроскопия.
2.3. Способы модификации.
2.3.1. Модификация стеклянных микрошариков.
2.3.2. Модификация сланцевой золы
2.3.3. Модификация нитрата аммония для гипотермических пакетов.
2.4.Получение наполненного пенополиуретана.
2.5. Изготовление наполненных латексных пленок.
2.6. Изготовление гипотермического пакета
3. Результаты исследований.
3.1. Наполненные пенополиуретаны.
3.1.1. Взаимодействие поверхности стеклянных микрошариков с модификаторами Лапрол и уаминопропилтриэтоксисилан.
3.1.2. Влияние модифицированных стеклянных микрошариков на свойства пенопол иуретана.
3.1.3. Взаимодействие сланцевой золы с кремнийорганическими веществами.
3.1.4. Влияние модификации сланцевой золы на свойства пенополиуретана
3.2. Модификация стеклянных микрошариков поливинилхлоридом и ее влияние на свойства латексных пленок.
3.3. Влияние модификации нитрата аммония на эндотермическую реакцию в
гипотермическом пакете.
Выводы.
Список литературы


Научной основой для решения практических задач являются результаты исследования систем поверхность наполнителя промежуточный слой полимер среда, которые представлены в настоящей работе. Одним из эффективных способов модификации свойств полимерных материалов является их наполнение введение твердых, жидких или газообразных веществ наполнителей, которые, равномерно распределяясь в объеме получающейся композиции, образуют четко выраженную границу раздела с полимерной средой. Наиболее распространены твердые наполнители технический углерод, гидроокись алюминия, графит, асбест, кварц, стекловолокно и др. При соприкосновении между полимером и наполнителем возможно адсорбционное, а в некоторых случаях и химическое взаимодействие на границе двух фаз. Это взаимодействие тем сильнее, чем больше поверхность контакта полимера с наполнителем, т. Адсорбционное и химическое взаимодействия на границе раздела фаз существенно зависят от природы полимера и наполнителя, наличия на ней низкомолскулярных веществ, а также от условий смешения полимера с наполнителем 1. Введение активных наполнителей способствует улучшению физикомеханических и технологических свойств полимеров, а также увеличению объема материала, т. Также к наполнителям предъявляют и специфические требования, определяемые типом перерабатываемого полимера, они должны также отвечать требованиям взрыво и пожаробезопасности. Диаметр частиц наполнителя играет важную роль чем меньше размер частиц, тем больше поверхность соприкосновения его с полимером и теснее связь между частицами наполнителя и полимера. Дисперсность наполнителя является важнейшей характеристикой 2. Частицы наполнителей для термопластов должны иметь шероховатую поверхность, так как это обеспечивает механическое сцепление наполнителя с полимером. В зависимости от природы используемого наполнителя и технологии его получения дисперсность, пористость и форма частиц могут изменяться. Форма частиц наполнителя предопределяет не только технологические свойства композиционного материала, но и его прочность. Деление наполнителей на активные упрочняющие, усиливающие и неактивные инертные в известной мере условно, поскольку, улучшая какуюлибо характеристику системы, наполнитель может ухудшать другие ее свойства. При наполнении полимеров твердыми наполнителями существенно уменьшается подвижность макромолекул в граничном слое. Взаимодействие полимера с наполнителем определяется природой наполнителя или характером его поверхности. Чем больше полярность самого наполнителя или его поверхности, тем меньше он взаимодействует с неполярными эластомерами, и наоборот. Свойства поверхности наполнителя можно изменять адсорбцией поверхностноактивных веществ или прививкой на поверхность определенных функциональных групп. Чем больше взаимодействие полимера с наполнителем, тем, как правило, выше эффект усиления. По увеличению прочности при введении активных наполнителей, например, каучуки различаются между собой. Наибольшее увеличение прочности достигается в резинах на основе некристаллизующихся каучуков. Прочность вулканизатов на основе кристаллизующихся каучуков может не увеличиваться при введении наполнителей или возрастать незначительно по сравнению с ненаполненными. Однако при введении усиливающих наполнителей в такие каучуки существенно увеличивается сопротивление истиранию и напряжения при удлинениях вулканизатов. Для достижения максимального эффекта усиления в кристаллизующиеся каучуки следует вводить меньше наполнителя, чем в некристаллизующиеся. Существует несколько теорий, в которых эффект усиления объясняется действием тех или иных факторов. Гак, согласно Виганду 3, при оптимальном наполнении резиновых смесей каучук образует в смеси не непрерывную, а дискретную фазу, состоящую из отдельных структурных единиц, больших, чем частицы усиливающего наполнителя. Наполнитель окружает каждую макромолекулу каучука, образуя комплексы каучукнаполнитель, связанные между собой поверхностными силами притяжения. Образование таких структур возможно, когда размер макромолекул значительно больше размера частиц усиливающего наполнителя.