Создание наполненных полимерных композиций на основе модели совместимости компонентов

• Автор: Снычёва, Елена Васильевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Характеристики основных типов композиционных материалов

1.2 Понятие о совместимости и функции компонентов древесных композиционных материалов
1.2.1 Требования к модификации в зависимости от типа наполнителя и связующего. Принцип термодинамической совместимости

1.2.2 Древесный наполнитель и методы его модификации

1.2.3 Расчет свободной энергии адгезии взаимодействующих фаз

1.2.4 Роль полимеров в производстве древеснополимерных композитов

1.3 Анализ вторичных ресурсов в качестве ингредиентов композиционных материалов

1.3.1 Применение вторичных термопластов в производстве композитов

1.3.2 Вторичные древесные ресурсы
1.3.3 Кубовые остатки производства бутадиенового каучука
1.3.4 Технологическое обеспечение производства композитов на термопластичных связующих
1.4 Выводы
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Характеристика объектов исследования
2.1.1 Физикохимические показатели древесных наполнителей для полимерных древеснонаполненных композитов
2.1.2 Характеристика компонентов связующего для полимерных древеснонаполненных композитов
2.1.3 Анализ физикохимических характеристик используемых модификаторов
2.2 Характеристика методов экспериментальных исследований
2.2.1 Лабораторные способы получения различных типов
модификаторов, полимерных древеснонаполненных композитов и изучение их основных свойств
2.2.2 Модифицирование древесного наполнителя и связующего для различных типов полимерных древеснонаполненных композитов
2.2.3 Определение физикохимических характеристик применяемых материалов и полимерных древеснонаполненных композитов на их основе
2.2.4 Термический метод анализа
2.3 Математическая обработка экспериментальных результатов Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗ СОВМЕСТИМОСТИ КОМПОНЕНТОВ В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ
3.1 Критериальная модель термодинамической совместимости ингредиентов композиционных материалов
3.2 Прогноз термодинамической совместимости ингредиентов и устойчивости композитов на их основе
3.3 Подбор и получение модификаторов древесного наполнителя, изучение их основных свойств
Глава 4. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОЙ МОДИФИКАЦИИ НАПОЛНИТЕЛЯ И СВЯЗУЮЩЕГО В ПОЛИМЕРНЫХ ДРЕВЕСНОНАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИТАХ
4.1 Модификация древесного наполнителя различными модифицирующими агентами
4.1.1 Модель взаимодействия древесины с глицерином
4.1.2 Пропитка древесины смесью глицерина и комплекса на основе глицерина и борной кислоты
4.1.3 Пропитка древесины раствором сополимера на основе 4винилциклогексена1 и малеинового ангидрида
4.2 Термический анализ влияния модификации на свойства древесного наполнителя и композитов
4.3 Анализ термодинамической совместимости наполнителя и
связующего
4.4 Модификация карбамидоформальдегидных смол
4.4.1 Влияние латексных систем на свойства
карбамидоформальдегидных смол
4.4.2 Модифицирующий эффект сополимера 4винилциклогексена1 и малеинового ангидрида на процесс отверждения и свойства смол и клеев Глава 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ДРЕВЕСНОНАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИТОВ
5.1 Оптимизация состава и технологических параметров производства полимерных древеснонаполненных композитов
5.2 Технологическая схема производства древеснополимерных материалов
5.3 Расчт экономического эффекта производства древеснополимерных материалов
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Таким образом, принято разделять композиционный материал на три составляющие пластичную матрицу из какоголибо вещества или сплава связующее, в которой распределена вторая фаза, обладающая высокой прочностью и жесткостью наполнитель, арматура и модификатор 9,. Потенциальные возможности древесины очень велики, и прочностные характеристики значительно увеличиваются в композиционных материалах сама древесина как по структуре, так и по физикомеханическим свойствам является природным композиционным материалом, способных заменить массивную древесину. Древесными композиционными материалами должны быть названы материалы, состоящие из древесины или ее частиц арматуры и одного или нескольких других компонентов металла, полимера, минерала, между которыми имеется граница раздела. В древесном композите граница раздела между компонентами может проходить по наружной поверхности и по внутренней поверхности, то есть по поверхности сосудов, волокон и пор древесины. Данные материалы имеют прочностные показатели в 3 5 раз выше, чем исходный материал. Композиционные древесные материалы подразделяются на две подгруппы клееная древесина и материалы на основе измельченной древесины. Отдельно рассматривается массивная древесина с модифицированными свойствами. К композиционным материалам на основе измельченной древесины относятся древесностружечные плиты ДСтП, древесноволокнистые плиты ДВП, массы древесные прессовочные МОР, древесноволокнистые плиты средней плотности, композиции древесноклеевые, арболит деревобетон, фибролит, плиты цементностружечные, ксилолит. Широкое использование получил ламинат многослойное покрытие, состоящее из декоративного слоя бумаги текстура дерева, монотонный, любой рисунок типографским способом и защитного слоя меламиновой смолы 4. Понятие. Требования к модификации в зависимости от типа наполнителя и связующего. При разработке композиционного материала нельзя забывать и о третьем обязательном компоненте материала границе фаз между волокном и матрицей. Очень часто это наиболее слабое место материала, и именно здесь начинается разрушение как при механических нагрузках, так и при воздействиях внешней среды. Процесс взаимодействия связующего и древесины при изготовлении ПДНК является важным для обеспечения высоких физикомеханических свойств, зависящих от адгезионного взаимодействия связующего с поверхностью древесины и когезии самого адгезива и свойств материала. При соприкосновении двух или нескольких фаз на границе раздела образуется скачок свободной энергии. В результате между фазами возникают силы взаимодействия, пропорциональные свободной энергии. Подобную связь между поверхностными слоями двух или более соприкасающихся разнородных фаз называют адгезией. Адгезия обусловлена межмолекулярным взаимодействием, химической ионной или металлической связью или их комбинацией. Когезия сцепление частиц молекул, атомов, ионов внутри тела в пределах одной фазы. Характеризует прочность тела и его способность противостоять внешним усилиям. Когезия обусловлена химической связью и межмолекулярным взаимодействием. Естественно, лучшими многофазными системами будут системы, полученные из более или менее одинаковых по свойствам фаз связующее наполнитель. Поскольку в двух и многофазных системах, организованных из материалов, близких по свойствам, поведение их в эксплуатации будет примерно одинаковым, поэтому разрушение системы под действием внешних силовых нагрузок наступит позднее, так как система связующее наполнитель будет работать как единое целое. Возникающие напряжения будут восприниматься различными фазами связующим и наполнителем более или менее одинаково. Такое положение реализуется при контактировании поверхностей с наименьшей разницей по полярности. Практика подтверждает в полной мере это положение фанера, детали из древесины прекрасно склеиваются гидрофильными веществами фенол, мочевино и меламиноформальдегидными смолами и т. Это объясняется тем, что в растворителях гидрофобных клеев целлюлоза не набухает, а, следовательно, поверхностные ее молекулы не сольватируются этим растворителем и не происходит совмещение фаз, причем с водными клеями лучше взаимодействует набухшая поверхность древесины, чем сухая и прочность системы повышается.