Пластификация динамического термоэластопласта на основе бутадиен-нитрильного каучука и полипропилена

• Автор: Сугоняко, Денис Викторович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Динамические термоэластопласты

1.1.1 Общие сведения о термоэластопластах

1.1.2 Динамически вулканизованные термоэластопласты

1.1.3 Структура и свойства ДТЭП

1.1.4 Области применения ДТЭП

1.2 Способы повышение межфазного взаимодействия в полимерных смесях

1.2.1 Применение добавок способствующих совместимости

1.2.2 Повышение межфазного взаимодействия в смесях полимеров путем введения порошкообразных наполнителей
1.3 Маслобензостойкие термоэластопласты
1.4 Пластификация
Заключение по литературному обзору
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристика используемых в работе веществ
2.2 Приготовление полимерных композиций
2.3 Методы исследования
2.3.1 Определение физикомеханических.свойств ДТЭП
2.3.2 Определение Г1ТР композиций
2.3.3 Определение твердости по Шору А
2.3.4 Определение устойчивости к углеводородам
2.3.5 Исследование коллоидной структуры ДТЭП
2.3.6 Снятие кривых дифференциальносканирующей калориметрии плавления ПП
2.3.7. Определение стойкости к термическому старению
2.3.8 Определение равновесного набухания полимеров и ДТЭП в различных пластификаторах
2.3.9 Определение температуры хрупкости ДТЭП
2.3. Измерение прочности адгезионного соединения пленок различных полимеров
2.3. Снятие реологических кривых расплавов ДТЭП
2.3. Определение остаточной деформации при сжатии
2.3. Определение перераспределения пластификатора между полимерными фазами
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Введение
3.1 Влияние ряда пластификаторов на свойства ДТЭП на основе полипропилена и бутадиеннитрилыюго каучука.
3.1.1 Изучение структуры ДТЭП
3.1.2 Распределение пластификаторов между полимерными фазами ДТЭП
3.1.3 Закономерности влияния пластификаторов на свойства ДТЭП
3.2 Влияние маслонаполненного этиленпронилендиенового каучука
на свойства ДГЭП на основе ПГ1 и СКН
3.2.1 Влияние СКЭПТ на основные свойства ДТЭП
3.2.2 Влияние маслонаполненного СКЭПТ на свойства ДТЭП
3.2.3 Температура хрупкости ДТЭП
3.2.4 Маслостойкость ДТЭП
3.2.5 Изучение закономерностей течения расплавов ДТЭП, пластифицированных маслонаполненным СКЭПТ
3.3 Сравнение ДТЭП на основе СКН с различным содержанием
акрилоиитрила
3.4 Оптимизация рецептуры разрабатываемого ДТЭП
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


На сегодняшний день одной из актуальных задач полимерной промышленности является производство и применение термоэластопластов, получаемых методом динамической (в процессе смешения) вулканизации или динамических термоэластопластов (ДТЭП). ДТЭП являются весьма перспективными материалами, что обусловлено рядом их существенных достоинств, такими как доступность и пригодность для вторичной переработки. В условиях роста темпов развития нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности возникает потребность в маслобензостойких ДТЭП. Наиболее доступным способом получения таких ДТЭП является смешение кристаллического полиолефина с полярным каучуком, в качестве которого наиболее подходит бутадиен-нитрильный каучук (СКН). Однако при создании таких ДТЭП возникает ряд проблем. Одна из них -неудовлетворительные механические свойства из-за низкой адгезии на границе раздела полимеров. Эту проблему можно решить путем добавки привитого или блок-сополимера, с блоками идентичными полимерным компонентам ДТЭП. В частности на кафедре технологии пластических масс КГТУ был разработан привитой сополимер, позволяющий существенно повысить механические характеристики ДТЭП на основе полипропилена (ПП) и СКН. Другой проблемой маслостойких ДТЭП является плохая перерабатываемость (высокая вязкость расплава, низкая скорость срыва расплава), что обусловлено большим содержанием вулканизированных частиц каучука, необходимым для придания высокоэластических свойств материалу. Кроме того, полярный каучук придает ДТЭП характерные для него высокую твердость и низкую морозостойкость. Понизить твердость, температуру хрупкости и вязкость расплава полимерных материалов можно путем пластификации. ДТЭГТ и, тем самым, управлять свойствами материала. Однако закономерности пластификации смесей полимеров практически не изучены. В связи с“ вышеизложенным целью настоящей работы явилась разработка ДТЭГТ. Научная новизна. СКЭПТ), что позволяет значительно понизить твёрдость, температуру хрупкости, эффективную вязкость расплава, повысить скорость сдвига при срыве расплава материала. Установлено, что перераспределение пластифицирующей жидкости между термопластичной'матрицей ПП и эластомерной дисперсной. ПП ведет к изменению объемного соотношения этих фаз при разных температурах и, как результат, вызывает снижение вязкости расплава при температурах переработки и повышение эластичности (V Еосг) ДТЭП при температурах эксплуатации. Практическая ценность. Получены закономерности влияния различных пластификаторов на свойства маслостойкого ДТЭП на основе ПП и СКН5 что позволяет управлять в определенном интервале характеристиками ДТЭП. В результате проведенных исследований разработан маслостойкий ДТЭП, который по большинству свойств не уступает известным зарубежным аналогам. Выпущена опытная партия разработанного материала, который прошел успешные лабораторные испытания. Структура и объем диссертации. Работа изложена на 4 стр. Работа состоит из трёх глав (аналитический обзор, экспериментальная часть, обсуждение результатов), выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа выполнена на кафедре Технологии пластических масс ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет». Термоэластопласты 1. Особый интерес при< этом проявляется-: к многокомпонентным, полимерным смесям-и сплавам. При> создании- таких- полимерных систем имеется, возможность, сочетать привлекательные качества каждого компонента полимерной смеси в одном материале [1]. Основной рост • потребления ТЭП обусловлен экономией: при переработке и возможностью: использования оборудования для переработки термопластов; Термоэластопласты - полимерные материалы, сочетающие свойства« сшитых каучуков (резин) со свойствами термопластов,, которые-можно легко перерабатывать на оборудовании для переработки, пластмасс. Легкость переработки и. ТЭП обусловили, повышение интереса кг ним- и- расширение областей- их практического применения [1]. ТЭП обладают уникальными свойствами, неприсущими традиционным, резинам; а именно: эластичностью в условиях эксплуатации и способностью перерабатываться при высоких температурах как расплавы термопластов [3].