Реологические и механические свойства полимеров, наполненных наноразмерными частицами алмазов детонационного синтеза

• Автор: Карбушев, Валерий Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Содержание

Определения, обозначения и сокращения

Введение

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1. Общая информация о полимерных композитах

1.2.Структура и химия поверхности ДНА

1.3.Очистка и модификация ДНА

1.4. Агреация ДНА

1.5. Области применения ДНА

1.6. Полимернаноалмазные композиции

1.7. Реология композитов.

1.8. Постановка задачи ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДЫ
ЭКСГПЧИМЕНТАЛЬНЬ1Х ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты и исследования.
2.2. Методы введения частиц ДНА в полимерную матрицу.
2.3. Модификация поверхности частиц ДНА.
2.4. Методы исследования.
2.4.1. Морфология потока
2.4.2. Оценка распределения частиц наполнителя по размерам в композициях.
2.4.3. Измерение реологических характеристик.
2.4.4. Дифференциальная сканирующая калориметрия.
2.4.5. Механические свойства.
2.4.6. Трибологические характеристики.
2.4.7. ИКспектроскопия ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ СОВМЕЩЕНИЯ ДНА С ГЕРМОПЛАСТАМИ. МОРФОЛОЛОГИЯ ПО ЛУЧЕ ГНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.
3.1. Разработка способов получения ПАК.
3.2. Оценка равномерности распределения ДНА в композитах.
3.3. Определение содержания модификаторов поверхности частиц ДНА методом ИКспектроскопии.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛАКСАЦИОННЫХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПАК.
ГЛАВА 3. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРАЛМАЗНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.
5.1 Эффект снижения вязкости со степенью наполнения.
5.2 Температурная зависимость вязкости прекурсоров нанокомиозитов.
5.3 Упруг ие свойства ПАК
5.4 Вязкоупругие свойства ПАК
ГЛАВА 6. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРАЛМАЗНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.
6.1 Ударная вязкость.
6.2 Тврдость по Бринеллю.
6.3 Механические испытания в условиях растяжения.
6.4 Трибологические свойства.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Подавляющее число термопластов перерабатывается через расплавы путем литья под давлением и экструзии. На данный момент приблизительно от общего объма пластмасс перерабатывается именно этими методами 6. Касаясь переработки пластмасс как науки, нужно отметить, что теоретическое обоснование технологии в целом ряде случаев еще недостаточно разработано. Для определения оптимальных параметров процессов и расчета оборудования еще часто пользуются эмпирическими или полуэм лирическими зависимостями. Научно обоснованными являются методы расчета условий переработки на основе законов гидродинамики и теплопередачи с учетом реологических свойств перерабатываемого материала. В наибольшей степени эти методы разработаны для процессов экструзии. Процесс переработки не сводится только к формообразованию, но и сопровождается, как правило, существенным изменением свойств полимеров. Поэтому важно рассмотреть возможность получения ПАК с достижением зысокой степени дисперсности наполнителя путм их переработки через расплавы полимера. Используя новые технологии смешения и регулируемого распределения ДНА в матрице полимера, можно ожидать значительного улучшения достигнутых ранее характеристик. Разработка новых концепций в создании полимерных нанокомпозитов и систематические исследования их свойств являются основными направлениями данной работы, выполненной в лаборатории реологии полимеров ИНХС им. А. В. Топчиева РАН. В рамках проведенного цикла исследований были осуществлены поиск способов совмещения наночасгиц с полимерами для получения нанокомпозитов нового поколения, установлена связь между структурой и свойствами в системах, в которых в качестве матриц используются аморфные термопластичные полимеры, а в качестве наполнителей наноалмазы детонационного синтеза. Работа выполнена в гг. МНТ, а также ряда проектов РФФИ и ЫЮРФФИ. Целью работы является разработка и комплексное исследование физикомеханических и реологических свойств полимернаноалмазных композиций на основе термопластов и наноалмазов детонационного синтеза и оценка влияния их структуры на свойства конечного композиционного материала. На основе сопоставления и анализа полученных экспериментальных результатов установить связь между свойствами нанокомпозитов и их структурой. ДНА в расплаве полимера в условиях режима срыва. Предложены схемы химической модификации поверхности частиц ДНА для подавления их склонности к агломерации. Экспериментально обнаружено формирование текстуры частицами ДНА при течении прекурсоров нанокомпозитов. Морфологические особенности текстур определяются вязкоупругими свойствами дисперсионной среды. Впервые установлена, зависимость реологических и механических свойств нанокомпозитовна основе термопластов от содержания ДНА. I . Обнаружен минимум на концентрационной зависимости вязкости и предложено объяснение, основанное на изменении механизма течения прекурсоров в сильных сдвиговых полях. Показано, что ДНА могут быть, использованы при. Впервые проведен систематический анализ совокупности полученных экспериментальных результатов в структурном аспекте, поскольку именно морфология, в конечном, счете, определяет свойства нанокомпозиционного материала. Практическая значимость работы. Разработаны . ДНА и термопластов. Экспериментально изучена взаимосвязь структуры и. Получены демонстрационные образцы, имеющие повышенные эксплуатационные характеристики модуль Юнга, разрывную прочность, ударную вязкость, твердость, износостойкость, пониженный, коэффициент трения, стойкость к агрессивным средам. По наиболее значительным результатам, составляющим предмет интеллектуальной собственности , в настоящее время подана заявка на получение патента РФ на тему Способ получения полимерного нанокомпозита, . Предложить, апробировать и оптимизировать в лабораторных условиях методики получения нанокомпозитов путем смешения в расплаве в режиме срываи т. Получить нанокомпозиционные материалы различной, рецептуры и идентифицировать их структуру. Показать формирование частицами ДНА при. Проанализировать, . ДНА. I , .