Реакционноспособные каучук - эпоксидные композиции

• Автор: Жаворонок, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Литературный обзор

1.1 Эпоксидные олигомеры и модификация их каучукамн

1.2 Каучуки и модификация их эпоксидными олигомерами

1.3 Совместимость и морфология систем каучук эпоксидный олигомер

1.4 Процессы отверждения и фазовая структура эпоксикаучуковых композиций, отверждаемых по эпоксидному компоненту

1.5 Химические процессы в системах каучук эпоксидный олигомер

2. Обоснование выбранного направления работы

3. Экспериментальная часть

3.1 Объекты исследования

3.2 Методы получения исследуемых систем
3.3 Методы исследования
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Свойства каучуков и эпоксидных олигомеров
4.1.1 Термосгабильность
4.1.2 Рефрактометрия
4.1.3 Реологические свойства
4.2 Взаимодиффузня в каучук эпоксидных системах
4.2.1 Диффузионные зоны
4.2.2 Диффузия в отсутствие химического взаимодействия
4.2.3 Диффузия и химическое взаимодействие
4.2.4 Критическое время
4.3 Реокинетика каучук эпоксидных систем
4.4. Химические процессы в каучук эпоксидных системах
4.4.1 Взаимодействие реакцнонносиособных функциональных групп
4.4.2 1 елеобразование
4.5 Свойства каучук эпоксидных систем
4.5.1 Термомеханические свойства
4.5.2 Деформационно прочностные свойства
4.5.3 Адгезионные свойства
4.6. Механизм процесса совмещения олигомерного карбоксилсодержащего каучука и дианового эпоксидного олигомера
4.7 Отверждение каучук эпоксидных композиций отвердителямн
аминноготипа
ВЫВОДЫ
Приложение
С1ГИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВАЖНЕЙШИЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВКТР верхняя критическая температура растворения СКН синтетический каучук ширильный ТЭТА трнэтклептетрамин ПЮЕВА дш лицндиловын эфир бнефенола А
А усилие отслаивания Оу коэффициент взаимодиффузии
0,2 парциальный коэффициеггг диффузии эпоксидного олигомера в каучук Ец парциальный коэффициент диффузии каучука в эпоксидный олигомер Р,, коэффициент самодиффузии эпоксидного олигомера
коэффициент самодиффузии каучука
энергия активации вязкого течения
Еп кажущаяся энергия активации взаимодиффузии Е,гтф кажущаяся энергия активации химического взаимодействия по к0 Еысгп кажущаяся энергия активации химического взаимодействия по кп
ах7соон кажущаяся энергия активации химического взаимодействия по коон
Е эффективная энергия активации процесса совмещения поданным о Ед эффективная энергия активации процесса совмещения по данным о
эффективная энергия активации процесса совмещения по данным о Е, х модуль эластичности при растяжении
О содержание гель фракции
к0 кинетический параметр, характеризующий диффузионную подвижность к,, кинетический параметр, характеризующий темп нарастания вязкости ксоон кинетическая константа скорости химической реакции по СОО I группам Мс эффективная молекулярная масса между узлами сшивки Ялл мольная рефракция по Лорентцу и Лоренцу Ягд мольная рефракция по Гладстону и Дейлу Я, мольная рефракция по Фогелю Т, Т, температу ра, температура стеклования ц 1 время, критическое время
а мольный объм
X координата изоконцентрационной плоскости у, уь. поверхностное натяжение ус критическое поверхностное натяжение по Зисману д объмная доля
ВВЕДЕНИЕ


В последнем случае материалы характеризуются улучшенными механическими , и адгезионными свойствами, повышенной теплостойкостью , по сравнению с материалами, сформированными по первому способу. На свойства отвержднного материала оказывает также влияние порядоквведения компонентов в композицию , особенно при каталитической этернфнкации иили использовании наполнителей . Варьируя природу и порядок загрузки компонентов, можно в широких пределах изменять эксплуатационные свойства отвержднных композиций. Сведения о совместимости некоторых систем каучук эпоксидный олигомер представлены в табл. Очевидно, что подавляющее большинство изученных бинарных систем типа каучук эпоксидный олигомер обладает ограниченной совместимостью компонентов в диапазоне температур от комнатной до0 С и характеризуется ВКТР 1, 4, 6, . Однако, в литературе имеются сведения и о системах каучук эпоксидный олигомер с полной совместимостью компонентов при С и выше 3, , , , . Тем не менее, и для таких систем при понижении температуры имеет место ограниченная совместимость компонентов и наличие ВКТР . Данные табл. Диапазон изменения значений ВКТР также весьма велик так, дтя каучука с содержанием акрилонитрильньгх звеньев от до масс. ВКТР от 9 до С. Зачастую, при исследовании ограниченно совместимых эпоксикаучуковых систем значения ВКТР экспериментально не достигаются. Ангоры 1, 4, например, объясняют это тем, что для исследованных ими систем значение ВКТР было выше температуры разложения используемых каучуков ВКТР С. Диаграммы фазового состояния бинарных систем каучук эпоксидный олигомер, как правило, асимметричны, причм значения критических температур смещены в область с бо льшим содержанием эпоксидного олигомера 1,4. На совместимость каучуков и эпоксидных олигомеров оказывают влияние различные факторы, прежде всего, природа и молекулярная масса компонентов, а также температура совмещения. Таблица 1. ООО ПБ ЭД огранич. ОБКТ ЭД огранич. СКДКТР ЭД ограннч. ОБККГ ЭД огранич. ИДИ1 ЭД ограпнч. ПДИЗА ЭД ограннч. СК8 ККГ ЭД ограннч. СКИ8 КТР ЭД огранич. СКН ККГ ЭД полная при качи НСПВ. СКИ ДГР рани ч. ДГР огранич. Нусаг x8 ГЮЕВА огранич. ДЭО М,9 огранич. СКН ККГ ЭД полная При нензв. Оптическая интерферометрия 3. Влияние природы каучука на фазовое равновесие и совместимость в каучук эпоксидной системе неоднократно рассматривалось 4. Установлено, что увеличение полярности каучука приводит к расширению области полной совместимости компонентов. Увеличение доли неполярных звеньев в молекуле каучука например, изопренопых оказывает обратный эффект совместимость каучука с эпоксидным олигомером резко снижается 1, 4. По данным , в отдельных случаях растворимость каучуков в эпоксидных олигомерах весьма мала до 3 , а растворимость эпоксидных олигомеров в каучуках практически отсутствует. Наличие некоторых функциональных групп в молекуле каучука например, карбоксильных или нитрильных вызывает появление различных аномалий. Уже сообщалось о различии экспериментально определнного и теоретически рассчитанного значения параметра растворимости каучука б2 1,2, нехарактерной для систем каучук эпоксидный олигомер концентрационной зависимости поверхностного натяжения систем СК ЭД и других отклонениях 4. Обычно это объясняется наличием сильных специфических взаимодействий в таких системах, в том числе сильно выраженной исходной ассоциацией молекул каучука 1, 4, . Изменение природы эпоксидного олигомера также влияет на его совместимость с каучуком. Так, по свидетельству , замена эпоксидного олигомера ЭД на диглицндиловый эфир резорцина ДГР приводит к уменьшению совместимости его с каучуками. Повышение молекулярной массы компонентов приводит к ограничению совместимости и ростлг ВКТР 1,2. На фоне этой общей тенденции для полимерных систем в работе 1 установлено, что использование высокомолекулярных полярных каучуков например, СКН ККГ обеспечивает полную совместимость с эпоксидным олигомером ЭД даже при С. Каучуки СКДКТР. СКДГТР, СКИТР и ПДИ1. ЭД. ЭА и ХЭС3 0 5 С. ДГР шест меньшую молекулярную массу, чем ЭД, но более пал ярен.