Автоматизированная система обработки информации и исследования качества полимерных пленок

• Автор: Антипин, Роман Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 192 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.

1.1 Анализ характеристик качества полимерных пленочных материалов.

1.1.1 Типы и компонентный состав полимерных пленок

1.1.2 Потребительские характеристики качества полимерных пленок.

1.1.3 Лабораторные средства оценки показателей качества полимерных пленок

1.2 Характеристика лабораторноисследовательской каландровой линии

1.3 Дефекты пленок, возникающие на этапе производства и способы их контроля

1.4 Анализ математических моделей для оценки качества экстру дата.

1.5 Анализ методов поддержки принятия решений для выбора лучших образцов пленок

1.6 Анализ программного обеспечения для систем управления и исследования качества полимерных пленок.
1.7 Постановка задач диссертационной работы.
2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И АЛГОРИТМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
2.1 Формализованное описание объекта исследования и постановка задачи исследования
2.2 Функциональная структура автоматизированной системы обработки информации и исследования качества полимерных пленок
2.3 Алгоритм функционирования автоматизированной системы обработки информации и исследования качества
3. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО, МАТЕМАТИЧЕСКОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ.
3.1 Разработка информационного обеспечения
3.1.1 Инфологическая модель базы данных.
3.1.2 Даталогическая модель базы данных.
3.2 Математические модели для управления качеством экструдата
3.2.1 Описание экструдера как объекта управления качеством экструдата
3.2.2 Разработка структуры математической модели для расчета времени пребывания в одношнековом осциллирующем экструдере.
3.2.3 Разработка алгоритма решения модели для расчета времени пребывания в одношнековом осциллирующем экструдере.
3.2.4 Разработка структуры математической модели для расчета времени пребывания в двухшнековом экструдере.
3.2.5 Разработка алгоритма решения модели для расчета времени пребывания в двухшнековом экструдере.
3.2.6 Анализ адекватности разработанных математических моделей.
3.3 Алгоритм управления качеством экструдата.
3.4 Алгоритм управления качеством полимерной пленки при
возникновении нештатных ситуаций
3.5 Методы и алгоритмы исследования показателей качества полимерных
пленок по фото и видеоизображениям.
3.6 Разработка процедуры поддержки принятия решений по выбору лучших
образцов пленок.
4. ОПИСАНИЕ И ТЕСТИРОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО
ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ.
4.1 Обоснование средств разработки программного комплекса
4.2 Описание структуры программного комплекса
4.3 Тестирование программного комплекса
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При производстве полимерных материалов или при переработке их в изделия в полимер вводят добавки вещества, придающие изделиям необходимые технические свойства прочность, эластичность, устойчивость к действию теплоты, света, кислот и некоторые другие. Добавки, в основном, это дисперсные органические или минеральные компоненты, вводимые в небольших количествах стабилизаторы, поверхностные модификаторы. Таблица 1. ПлСнкообразующий полимер Плотность, гс м3 Прочность при растяжении, МПа Относительное удлинение при разрыве, СтойКОС ь к распространению надрыва, г Проницаемость водяных паров, гм2 за ч при Си относительной влажности Кислиролопроницаемость, смм7 атм. Проницаемость СО смм атм. Полиэтилен НИТКОЙ плотности ПЭПП 0. Полиэтилен ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ ПЭВП 0. Полипропилен ПП 0. Поливинилхлорид жесткий НВХ 1. Поливинилхлорид мягкий ПВХ 1. Полистрол ПС 1. I 1 1 АО пел Л ПО 5 чА ПА 0 . А Полготнлснкрефталат ПЗТ 1. Продолжение таблицы 1. ПлЯнкообразуюший полимер Дюлекри ческая Элекгрич. Пол ИЗ 1 и лен ЛИЗКОЙ плотности ПЭНП 2. Полиэтилен высокой плотности ПЭВМ 2. Полипропилен ПП 2. Полиамид ПА 3. Полиэтилен терсфгалат ПЭГ 3. О отличная стойкость, X хорошая сгойкость. Стабилизация качества при обработке и применении антиоксиданты светостабилизаторы антирады, замедляющие старение полимерных пленок при производстве или повышающие их рабочие характеристики. Регулирование переработки смазки разделительные средства или антиадгезивы, предотвращающие нежелательные побочные эффекты при производстве. Придание новых свойств антипирены пигменты красители антистатики или оптические отбеливатели, модифицирующие различные свойства конечных полимеров. Стабилизаторы. Совокупность изменений в полимерных материалах, приводящих к ухудшению качества и сокращающих срок службы изделий, называют старением полимеров. Среди химических процессов, протекающих в полимерах при его старении, наибольшую роль играет термоокислительная деструкция превращения полимера под влиянием теплоты и кислорода . Эти процессы можно затормозить введением в полимер необходимого количества специальных химических веществ стабилизаторов. Введение этих добавок заметно повышает стабильность полимеров, стойкость его к внешним воздействиям, расширяет области применения изделий из полимеров и удлиняет сроки их эксплуатации. Количество стабилизаторов зависит от их эффективности и от некоторых побочных воздействий, которые они могут оказывать на свойства полимеров. Основные стабилизаторы вводят в количестве до 5. Для придания полимеру определнного комплекса свойств используют смеси стабилизаторов. Вещества, используемые в качестве стабилизаторов полимерных материалов, должны удовлетворять ряду общих требований хорошо диспергироваться в полимерах и не мигрировать на их поверхность, иметь низкую летучесть, не влиять на технологические режимы переработки полимеров и на специфические свойства изделий. Это наиболее важная группа стабилизаторов, применяющихся для защиты почти всех полимерных материалов. Антиоксиданты предотвращают или замедляют те окислительные процессы, которые приводят к старению полимеров. Так как при этом усиливаются также окислительные процессы, светостабилизаторы вводятся в полимер вместе с антиоксидантами. Под действием света в полимере происходят разнообразные превращения, которые, в конечном счете, приводят к его разрушению. Поглощение света приводит к образованию радикалов и сопровождается деструкцией полимера. В то время как свет поглощается, если его частота соответствует частоте поглощения молекулы, энергия радиации поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации и переводя молекулы в возбужденное состояние. Пластификаторы органические соединения, придающие пластичность полимерам и расширяющие интервал их высокоэластичного состояния . Введение пластификатора повышает морозостойкость полимера, облегчает условия его переработки. Введение в полимер пластификатора смещает температуры текучести и стеклования в область более низких температур, а также уменьшает модуль упругости полимера, то есть делает его более мягким. Пластификация широко используется при переработке полимеров с целью снижения температуры перерабатываемой массы.