Физико-химическое модифицирование и технология нанесения компаундов на основе смесей термореактивных и термопластичных компонентов

• Автор: Стебловский, Геннадий Александрович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Введение

1 Состояние проблемы и постановка задач исследования.

1.1 Компаунды на основе смесей термореактивных компонентов. Эпоксикаучуковые композиции

1.2 Компаунды на основе термоэластопластов.

1.3 Способы создания адгезионных соединений. Основные положения теории и технологии сварки полимеров

Выводы и постановка задач исследования

2 Методические вопросы экспериментального исследования

2.1 Объекты исследования.

2.1.1 Эпоксикаучуковые композиции

2.1.2 Термоэластопласты

2.2 риготовление эпоксикаучуковых композиций.

2.3 Методика приготовления образцов адгезионного соединения на основе ТЭПа для испытаний на прочность и химическую стойкость
2.4 Методы испытания физикохимических превращений, технологических и эксплуатационных свойств материалов.
2.4.1 Эпоксикаучуковые композиции
2.4.1.1 Реологические свойства.
2.4.1.2 Структура
2.4.1.3 Химические и физические превращения
2.4.1.4 Физикомеханические свойства.
2.4.2 Термоэластопласты и изделия на их основе.
2.4.2.1 Испытание адгезионного соединения на длительную химическую стойкость.
2.4.2.2 Испытание адгезионного соединения на прочность.
2.4.2.3 Производственные испытания аккумуляторов.
2.4.2.3.1 Общие положения
2.4.2.3.2 Эксплуатационные испытания.
3 Технология получения и модифицирования эпоксикаучуковых композиций в роторнопульсационных аппаратах в режиме автоколебаний
3.1 Влияние состава на формирование свойств композиций
3.2 Выбор метода приготовления композиций.
3.3. Способ получения эпоксикаучуковых композиций в режиме
автоколебаний .
3.4 Низкочастотное акустическое воздействие в условиях автоколебательного процесса.
4 Разработка адгезионной системы со специальными свойствами 1.
4.1 Выбор материала и способа создания адгезионной системы
4.2 Теоретические основы, технология и аппаратурное оформление дифузионнореологической сварки
4.2.1 Общие положения теории диффузионнореологической сварки
4.2.2 Количественное описание процесса диффузионнореологической сварки
4.2.2.1 Диапазон применяемых энергетических воздействий
4.2.2.2 Количественное описание процесса комбинированной экструзионноультразвуковой сварки
4.3 Технология нанесения адгезионного покрытия.
4.3.1 Общая схема нанесения покрытия.
4.3.2. Технологический регламент
Литература


По материалам диссертации опубликовано 5 работ, в том числе в Журнале прикладной химии АН РФ. Подана заявка на патентование. Ссылки на опубликованные работы даны в названиях разделов диссертации. Полимеры со специальными свойствами», Санкт-Петербург,' ; заседаниях секции «Технология и переработка полимеров и композитов» ВХО им. Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург, - гг. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения, содержит рисунков и таблиц. В первой главе описано современное состояние проблемы и сформулированы задачи теоретического и прикладного исследований. Вторая глава посвящена методическим вопросам экспериментального исследования. В третьей главе описаны результаты исследований по созданию технологии получения эпоксикаучуковых композиций в роторно-пульсационпых аппаратах в условиях автоколебательного процесса, в том числе в режиме «антирезонанса». В четвертой главе изложены результаты разработки технологии создания адгезионного соединения корпусов крупногабаритных аккумуляторов для морского флота, работающих в специфических условиях. Приложение содержит сведения о внедрении результатов исследования. Компаунды на основе смесей термореактивных компонентов. Эпоксикаучуковые композиции. Потребность в клеевых соединениях и компаундах со специальными свойствами в течение последних лет непрерывно увеличивается, и соответственно возрастают масштабы их производства [1]. Существенное значение в данной отрасли продолжает сохранять один из первых синтетических полимеров, обладающих высокой адгезионной способностью, - эпоксидные олигомеры. Однако свойства существующих эпоксидных клеев во многом не удовлетворяют требованиям современной техники по сопротивлению ударным нагрузкам и эластичности. Одним из путей повышения этих характеристик является модифицирование эпоксидных олигомеров жидкими каучуками [2-]. Как показали проведенные исследования [-] наиболее эффективным для поставленной цели является каучук СТВИ, что объясняется большой активности карбоксильной группы по сравнению с меркаптаногруппами по отношению к эпоксидным. Каучук С- абсолютно несовместим с эпоксидным олигомером, что обусловливает низкие прочностные показа гели композиции []. Вышеупомянутые каучуки могут образовывать химические связи с эпоксидным олигомером. В системе «Хайкар » такие связи отсутствуют, поэтому ударная вязкость этих систем того же порядка, что и у эпоксидного ,, олигомера. С или 0°С (метод горячего отверждения); 3) проведением предварительной реакции этерификации (получение аддукта) между эпоксидными и карбоксильными группами смолы и каучука и последующим отверждением полученного сополимера при комнатной температуре []. При получении композиций первым способом химическое взаимодействие между каучуком и эпоксидной матрицей отсутствует, что не позволяет достигнуть высоких механических характеристик материала. Однако, дополнительный нагрев композиции способствует увеличению трещиностойкости, что объясняется изменением фазовою состояния между компонентами. При получении композиции по второму способу важны селективность и активность функциональных групп каучука, которые являются необходимыми для образования химических связей между компонентами. Особый интерес представляет третий способ модифицирования ЭО. При смешении эпоксидного и каучукового олигомеров и прогреве полученной смеси в течение двух часов при 0 °С происходит не каталитическое взаимодействие карбоксильных и эпоксидных групп с образованием гидроксиэфира. При получении аддукта наиболее эффективен каучук с концевыми карбоксильными группами, который образует с ЭО легко сшивающуюся систему. Анализ рассмотренных методов с позиции технологии указывает на существование следующего противоречия: наиболее простым и удобным является метод механического смешения, но он не позволяет добиться требуемых свойств композиции из-за отсутствия химического взаимодействия между ее компонентами. В то же время независимо от способа получения композиции неотъемлемым этапом технологического процесса является смешение.