Научное обоснование, разработка и реализация технологии поликонденсационного наполнения при создании полимерных композиционных материалов многофункционального назначения

• Автор: Кардаш, Марина Михайловна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 288 с. : ил.

Введение

Литературный анализ состояния проблемы. Объекты, методы и методики эксперимента.

Научнотехнологические аспекты создания волокнистых полимерных композиционных материалов.

Приоритетные направления регулирования структуры и свойств волокнистых композитов.

Хемосорбционные материалы. Современные тенденции развития и исследования

Объекты, методы и методики исследования

Разработка научнотехнологических основ получения поликонденсационно наполненных волокнистых полимерных материалов.

Физикохимические закономерности поликонденсационного наполнения при создании ПКМ.

Влияние химических волокон на кинетику отверждения полимерных матриц

Основные закономерности формирования высоконаполненных магнитопластов

Разработка принципов полиармирования и влияние малых добавок органических и неорганических веществ на
свойства ПКМ при поликонденсационном наполнении
Особенности полиармирования ПКМ при поликонденсационном наполнении.
Модификация фенолформальдегидной матрицы на стадии ее синтеза и отверждения.
Физикохимические закономерности получения композиционных хемосорбционных волокнистых материалов
Основные закономерности синтеза и формирования ионитовых матриц на поверхности и в структуре химических волокон.
Взаимодействие химических волокон с мономерами и продуктами реакции синтеза ионитовых матриц
4.3. Структура и свойства КХВМ марки Поликон А, Поликон К
4.4. Описание технологического процесса получения композиционных хемосорбцнонных волокнистых материалов марки Поликоп.
Глава 5. Оценка эффективности использования и определение рациональных областей применения КХВМ.
5.1. Сравнительный анализ эффективности очистки сточных вод от СПАВ.
5.2. Эффективность очистки сточных вод производства полиакрилонитрильных волокон
5.3. Использование материалов Поликон в решении экологических задач производства моющих средств и МУП ПУ Водоканал.
5.4. Особенности и закономерности получения гетерогенных композиционных ионообменных мембран поликонденсационным наполнением.
5.5. Токсикологогигиеническая оценка материалов Поликон
Глава 6. Разработка способов направленного регулирования структуры и свойств катионо и анионоактивных композиционных хемосорбцнонных волокнистых материалов.
6.1. Изучение влияния текстильной структуры химических волокон на процесс формирования пространственной сетки анионообменной полимерной матрицы в материале Поликон А.
6.2. Изучение основных закономерностей модификации хемосорбционных материалов Поликон А
6.3. Изучение основных закономерностей модификации хемосорбционных материалов Поликон К
6.4. Оценка эффективности использования модифицированных КХВМ
Выводы.
Список литературы


Сюда относятся процессы, не сопровождающиеся изменением длины цепи полимераналогичные, внутримолекулярные превращения, реакции концевых групп, сшивание макромолекул низкомолекулярными соединениями к этой же группе процессов можно отнести образование пространственносетчатых структур под действием ультрафиолетового излучения или радиации б реакция полимера с мономером, когда в ходе процесса генерируются растущие цепи, взаимодействующие с полимером с образованием разветвлнных или пространственно сетчатых структур в взаимодействие полимера с высокомолекулярным модификатором. Для ряда полимеров наличие концевых групп с подвижными атомами водорода обуславливает сравнительно легкое протекание деполимеризации и, следовательно, относительно низкую термостабильность таких полимеров. Это делает необходимым блокирование концевых групп органическими радикалами, достаточно стабильными в условиях переработки и применения полимера. Модификация на стадии синтеза полимера осуществляется введением в макромолекулы небольшого числа звеньев, содержащих эпоксидные, гидроксильные, амино или карбоксильные группы, повышает адгезию полимеров, температуру стеклования, твердость. Наряду с этим такие полимеры обладают способностью к различным реакциям с низкомолекулярными веществами, что расширяет возможности их модификации . Наибольшее значение при этом приобрели привитая сополимеризация, обработка волокна химическими реагентами, частичная деструкция поверхностного слоя под действием жесткого облучения или высоких температур. Выбор того или иного метода обусловлен назначением полимерного материала, его природой и, в значительной степени, технологическими и экономическими показателями процесса модифицирования. При модификации посредством изменения химического состава исходного полимера в результате нарушения в процессе статической сополимеризации регулярности линейного строения макромолекулы линейного волокнообразующего сополимера и введения в макромолекулу новых реакционноспособных групп значительно изменяются свойства полимера повышается растворимость, накрашиваемость, гигроскопичность и эластичность. В зависимости от целей, которые должны быть достигнуты в результате синтеза, получают сополимеры с разным содержанием компонентов. Например, прививка полистирола к гидратцеллюлозному волокну снижает его сорбционную способность по отношению к влаге, что в дальнейшем проявляется в стабильности свойств композита при длительном экспонировании в воде и воздействии повышенных температур , . Метод химической модификации волоконнаполнителей используется для получения волокнистых ПКМ пониженной горючести 1, хемосорбционных материалов 2 4, композитов, содержащих металлосодержащие волокна 5 8 и модифицированные волокна с повышенной термостойкостью 9, 0. Авторы 1 при изучении свойств КМ на основе эпоксидиановой, эпоксифенолыюй и эпоксиноволачной смол и арамидных волокон, модифицированных диффузионнохимическим методом, показали, что в модифицированных органопластиках формируется более однородный переходный слой, в результате чего повышаются вязкоупругие характеристики композита. При создании полимерных КМ очень важна роль матрицы, в качестве которой могут быть использованы разнообразные связующие 5. Модификация полимерной матрицы обеспечивает придание получаемым композитам повышенных эксплуатационных характеристик и новых функциональных свойств. В работе 6 описана модификация фенолформальдегидных олигомеров эпоксисоединениями, которая способствует ускорению реакции поликонденсации и позволяет получать материалы с улучшенными физикомеханическими характеристиками. Наполнение эпоксидного связующего дисперсными и волокнистыми минеральными наполнителями позволяет получить компаунды, отличающиеся улучшенными физикомеханическими свойствами, диэлектрическими показателями и термостабильностью 7, 8. Одним из современных направлений в области модификации полимерной матрицы является использование смесей термо и реактопластов при армировании их волокнами. Примером такой модификации является введение в эпоксидное связующее полисульфона, что приводит к существенному повышению разрушающего напряжения при изгибе и ударной вязкости получаемого композита 9. Для создания композитов как на основе термореактивных, так и термопластичных 0 связующих с необходимым комплексом технологических и эксплуатационных свойств эффективно использование легирующих добавок 1, 2, введение которых позволяет получить качественно новый композиционный материал с повышенными физикомеханическими показателями, низкой плотностью и хорошей перерабатываемостыо.