Свойства наполненного отработанным катионитом КУ-2 бутадиен-стирольного каучука в зависимости от условий получения

• Автор: Мальцев, Максим Валерьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

г 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Основные направления в процессе утилизации отходов производств

1.2. Получение наполненных полимерных систем с использованием отходов производств

1.3. Обезвоживание наполненных полимерных систем

1.4. Структурные превращения композиций в процессе переработки

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

2.1. Исходные продукты и их характеристика

2.1.1 Катионит КУ 2

2.1.2 Бутадиенстирольный каучук эмульсионной полимеризации СКС АРКМ

2.2. Описание лабораторной установки
2.3. Методы исследования
2.3.1. Метод исследования реологических свойств наполненного каучука. Капиллярная вискозиметрия
2.3.2. Гельзоль анализ
2.3.3. Определение молекулярной массы
каучуков вискозиметрическим методом
2.3.4. Определение массовой концентрации ионов
металлов методом пламенной атомноадсорбционной
спектроскопии
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Влияние стадии подготовки компонентов полимерной композиции на процесс ее получения и переработки
3.2. Изучение и устранение влияния примесей в отработанном катионите на термоокислительные процессы наполненных бутадиенстнрольных каучуков
3.3. Изучение и организация процесса удаления влаги из высоконаполненных каучуков
3.4. Реологическое поведение высоконаполненных каучуков
при переработке в высокоскоростном оборудовании
3.5. Влияние параметров переработки на структурные
превращения в высоконаполненном бутадисн
стирольном каучуке
3.6. Изучение физикомеханических свойств резин
на основе обезвоженных композиций
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Отработанный катионит КУ-2 в результате протекающих процессов ионного обмена накапливает в своем составе ионы металлов, в том числе и ионы металлов переменной валентности, основную массу которых составляет железо и марганец //. Важной задачей в области комплексного использования вторичных ресурсов является переработка отработанных синтетических ионообменных смол, поскольку их объемы, используемые в очистке воды, ежегодно увеличиваются, а исследований по их утилизации явно недостаточно. В этой связи научно-практический интерес представляет использование отработанных смол с целью получения различных композиционных материалов. Совмещение отработанного катионита с латексами обеспечивает возможность осуществления малоэнергоёмкого процесса тонкого смешения независимо от пластичности полимерной фазы и без увеличения энергетических затрат даже при использовании частично сшитого полимера /9-/. Таким образом, проблема совместного использования отходов химических производств в эластомерных композициях является актуальной не только с экологической, но и с технико-экономической точек зрения. В настоящее время для получения наполненных полимеров широко применяются полимерные порошкообразные (дисперсные) наполнители //. Источником получения полимерных наполнителей могут являться различные промышленные отходы. Их использование обеспечивает определенные преимущества перед применением стекловолокнистых и других минеральных наполнителей: повышенную ударную прочность, меньшую плотность, повышенную водостойкость и пр. Кроме того, коэффициенты термического расширения полимерных наполнителей и связующих очень близки, что создает дополнительный эффект упрочнения наполненной системы в результате снижения термических напряжений //. Усиление каучуков термопластичными смолами проводится уже давно. Этому вопросу, в частности, посвящена работа //. При усилении каучуков, введение полимерного компонента осуществляется либо путем сополимеризации (и в этом случае звенья усиливающего полимера входят в молекулярную цепь), либо путем смешения тем или иным способом. После смешения компонентов проводится вулканизация каучука. Поэтому наполненные или усиленные полимерными наполнителями каучуки следует рассматривать как смеси полимеров. Однако так как в большинстве полимерных систем отсутствует истинная термодинамическая совместимость, т. Поэтому смеси двух несовместимых полимеров (в отличие от более редкого случая совместимых смесей) можно рассматривать как системы, содержащие полимерный наполнитель. Здесь можно ввести следующее разграничение между смесью двух полимеров и полимером, наполненным полимерным наполнителем. К наполненным системам следует отнести системы с известным и четким характером распределения одного компонента в другом. Однако физикохимические особенности поведения этих систем близки, что позволяет во многих случаях рассматривать их с единой точки зрения. В работе // предлагается разделять все смеси на совместимые, несовместимые и квазисовместимые, характеризующиеся макроскопической однородностью при отсутствии совместимости на молекулярном уровне, т. Наличие двух основных областей релаксации, положение которых по температуре такое же, как и для каждого компонента в отдельности, свидетельствует о гетерогенности смеси //. Характер распределения «твердой» фазы в рассматриваемых системах, размеры ее областей и другие характеристики определяются условиями смешения, свойствами полимера-среды и полимера-наполнителя, условиями взаимодействия на границе раздела фаз и т. Поскольку изучению структуры и свойств полимерных смесей посвящено большое число работ / - /, то остановимся только на некоторых общих проблемах, касающихся взаимодействия полимера-матрицы с полимером-наполнителем. Особенности этих систем заключаются, прежде всего в том, что адгезионные явления на границе раздела двух полимерных фаз существенно отличны от явлений на границе полимер — твердое тело с высокой поверхностной энергией. Полимеры-наполнители и полимерные среды (или связующие), как и все полимерные системы, характеризуются низкими значениями поверхностной энергии, и поэтому смачивание поверхности наполнителя полимерным связующим может быть неполным.