Технология полиэтилена пониженной горючести конструкционного назначения

• Автор: Наумова, Марина Вячеславовна
• Шифр специальности: 02.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1. Горение полимеров

1.2. Снижение горючести полимерных материалов

1.3. Регулирование свойств наполненных полимеров ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования и обоснование их выбора

2.2. Методы исследования

2.2.1. Методики испытаний по ГОСТ

2.2.2. Определение удельной поверхности

2.2.3. Определение смачиваемости наполнителя

2.2.4. Метод термогравиметрического анализа
2.2.5. Метод рентгеноструктурного анализа
2.2.6. Метод инфракрасной спектроскопии
2.2.7. Метод сканирующей электронной микроскопии
2.2.8. Модификация полиакрилонитрильного волокна ГЛАВА 3. Разработка составов и технологических принципов создания композиций на основе ПЭ пониженной горючести, конструкционного назначения
3.1. Анализ свойств наполнителей
3.2. Выбор соотношения хлорпарафин стабилизатор
3.3. Реологические свойства ПКМ на основе ПЭ
3.4. Процессы структурообразования в наполненном
полиэтилене
3.5. Выбор оптимальных составов с помощью математических
методов планирования экспериментов и оптимизации
3.6. Влияние наполнителей на деформационнопрочностные
свойства композиционных материалов на основе полиэтилена
3.7. Изучение влияния наполнителей на термостойкость, процессы термолиза и горения композиционных материалов
на основе полиэтилена
3.8. Разработка программы для расчета эффективной энергии
активации
3.9. Теплофизические свойства композиционных материалов
на основе полиэт илена
3 Сравнительный анализ свойств наполненною
полиэтилена
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ .
список ЛИТЕРАТУРЫ


Термическая деструкция полимера начинается при достижении критической дтя каждого полимера в данных условиях температуры, которая определяет его термостойкость, то есть способность сохранять неизменным химическое строение до достижения этой температуры. Термостойкость определяется прочностью не только основных химических связей полимерной цепи, но и наиболее слабых связей, с разрыва которых обычно начинается деструкция, а также механизмов деструкции и возможностью их реализации в данных условиях 8. При определении состава газовой фазы над поверхноегью горящих на воздухе стержней из ПЭ и ПИ и содержания кислорода с помощью нейтронного активационного анализа в срезах расплава обнаружены небольшие количества кислорода в газовой фазе у поверхности горящего полимера и поверхностном слое образца 9. Авторы предположили, что происходит хемосорбция кислорода на поверхности горящего полимера. На основании расчета теплового баланса сделан вывод о заметном вкладе теплоты реакции окисления поверхности образца полимера в общий тепловой башне. ПЭ к окислению. Таким образом, поступление кислорода к поверхности полимера определяется условиями, а вклад зермоокисления в общий процесс разложения полимера зависит не только от содержания кислорода у поверхности, но и от химического строения полимерной цепи, механизма и скорости деструкции полимера в данных условиях горения. По характеру деструктивных превращений применительно к процессу горения полимеры иногда условно делят на две группы . К первой группе относят полимеры, молекулярные цепи которых при высоких температурах полностью разлагаются до летучих низкомолекулярных продуктов или образуют очень небольшое количество нелетучего остатка. Для этой грушш основными процессами, определяющими состав образующихся продуктов, могут быть деполимеризация для ПММА, полиаметилстирола, ПЭТФ, реакции передачи цени с последующим разрывом по рсвязям ятя ПЭ, ПП, ПММА или оба эти процесса для ПС и др. Известно, что малоактивные алкильные макрорадикапы, образующиеся при деструкции ПММА , распадаются с образование мономера, а более активные радикалы ПЭ участвуют в меж и внутримолекулярной передаче цепи, изомеризуются с разрывом связей и образованием осколков различной молекулярной массы. Наиболее обычным типом реакции передачи цепи в полимерах является отщепление активным центром макрорадикалом подвижного атома водорода от валентнонасыщенных молекул. Реакционная способность различных молекул и образуемых из них радикалов антибатна 2. Полимеры, содержащие подвижные, например аводородные, атомы полиакрилаты и полиолефины, разлагаются с низким выходом мономеров. Сюда относя насыщенные полимеры винилового ряда, ПАН, целлюлозу и большое число полимеров с ароматическими и гетероциклическими звеньями в цепи. Пиролиз полимеров второй группы сопровождается разрывом основной цепи макромолекул. Однако реакции структурирования, образования термодинамически более активных систем преобладают над реакциями деструкции. При разложении полимеров первой группы термопластов протекает практически полная газификация при высоких скоростях выделения летучих продуктов наблюдается кипение расплава полимера. При разложении полимеров второй группы на поверхности образуется карбонизованный нелетучий слой, изменяющий условия массо и теплообмена на границе раздела газообразной и конденсированной фаз и влияющий на последующее разложение . Условия термического разложения полимеров в конденсированной фазе при горении определяют состав и количество продуктов, поступающих в газовую фазу и являющихся топливом для процесса горения. Как правило, продукты деструкции представляют собой смесь различных соединений, состав который зависит от структуры исходного полимера, механизма его разложения и условий процесса. Однако поступающие в газовую фазу продукты подвергаются в пламенной зоне дополнительному термическому и термоокислительному разложению, изза чего состав продуктов изменяется , нередко в сторону уменьшения атомов углерода в молекулах. Видимо, поэтому в предпламенной зоне полимеров, жидких и газообразных углеводородов , наблюдается близость составов продуктов превращения.