Динамический термоэластопласт на основе бутадиен-нитрильного каучука и полипропилена, модифицированный слоистым силикатом

• Автор: Нигматуллина, Алина Ильдусовна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 174 с. : ил.

1.1 Типы термоэластопластичных материалов. И

1.2 Получение ДТЭП

1.3 Структура и морфология ДТЭП.

1.4 Нанокомпозиты.

1.4.1 История развития полимерных нанокомпозитов. Современное состояние, основные тенденции развития мирового и российского рынка нанотехнологий и нанокомпозитных материалов

1.4.2 Слоистосиликатные наполнители композиционных материалов

1.4.3 Нанонаполнители композиционных материалов .

1.4.4 Особенности структуры и свойств монтмориллонита.

1.4.5 Модификация монтмориллонита.

1.4.6 Типы и классификация нанокомпозиционных материалов

1.4.7 Методы получения нанокомпозитов.

1.4.8 Полимерные нанокомпозиты со слоистыми силикатами
1.5 Распределение наполнителя между полимерными фазами в смеси полимеров
1.6 Краткие выводы и постановка задачи
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристики исходных веществ.
2.2 Подготовка исходных веществ .
2.2.1 Методика модификации глины
2.2.2 Модификация полипропилена органоглиной
2.2.3 Приготовление ДТЭП с использованием модифицированных глин.
2.2.4 Экструдирование композиций
. . .
V . ,
2.3 Методы исследования
2.3.Г Дисперсионный анализ
2.3.2 Определение молекулярной массы, каучуков методом гельпроникающей хроматографией
2.3.3 Расчетный и экспериментальный метод определения параметров растворимости полимеров.
2.3.4 Рентгеноструктурный анализ.
2.3.5 Дифференциальносканирующая калориметрия и термогравиметрический анализ.
2.3.6 Сканирующая электронная микроскопия
2.4 Физикомеханические испытания композитов.
л . в .
2.4.1 Оценка упругопрочностных характеристик композитов.
2.4.2 Оценка упругогистерезисных характеристик композитов.
2.4.3 Определение реологических свойств расплавов композитов
2.4.4 Определение степени набухания ДТЭП в жидкостях.
2.4.5 Определение стойкости ДТЭП к набуханию в жидкостях
2.4.6 Определение степени набухания глин.
ГЛАВА 3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Совместимость полипропилена с бутадиеннитрильными каучуками и оценка их адгезионных свойств
3.2 Оценка совместимости частиц органоглины с компонентами
ДТЭП
3.3 Расчет сил, возникающих при диспергирующем смешении наполнителя со смесью полипропилена и бутадиеннитрильного
к каучука
3.4 Изучение комплекса структурных и эксплуатационных свойств композитов на основе ДТЭП и модифицированных.глин.
3.4.1 Характеристика наполнителей 1
3.4.2 Деформационнопрочностные характеристики
3.4.3 Изучение элементного состава ДТЭП и основных его
компонентов.
3.4.4 Структура дисперснонаполненных ДТЭП.
3.4.5 Определение параметров структуры композитов на основе полипропилена, бутадиеннитрильного каучука и монтмориллонит
3.4.6 Термостойкость и огнестойкость.
3.4.7 Маслобензостойкость
3.4.8 Упругогистерезисные свойства
3.4.9 Реологические свойства.
3.5 Прогнозирование предельных характеристик наполненного монтмориллонитом ДТЭП
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В России промышленное производство изделий, полученных методом ДВ, находится на начальных этапах, в состоянии развития. Основными фирмами, производящими ТЭП, являются Филипс Петролеум США, Энихен Италия, Дюпон США, Эссо США, Гудрич США. Наиболее широкое использование этот способ нашел при создании так называемых полиолефиновых ДТЭП на основе различных эластомеров и полиолефинов полиэтилена и полипропилена. В качестве эластомерного компонента в этом случае используют тройные этиленпропилендиеновые сополимеры СКЭПТ, изопреновый СКИ, бутадиенстирольный СКС и бутадиеннитрильный каучуки СКН и др. Из полиолефинов наиболее часто применяют полиэтилен и изотактический полипропилен. Отличительной особенностью технологии получения ДТЭП из комбинации каучуктермопласт является совмещение стадии смешения и вулканизации. Этот процесс протекает при высоких температурах С, и для его осуществления необходимо современное высокоскоростное смесительное оборудование. Известно, что наряду с рецептурными факторами режим смешения и переработки, тип смесительного оборудования являются одним из основных факторов, влияющих на формирование структуры и свойств механических смесей полимеров, в частности на основе композиции эластомер пластик. Для получения ДТЭП с более стабильными свойствами рекомендуется вторичная переработка материала в смесительном аппарате при температурах выше Тдл или Тст термопласта с последующим гранулированием. На структуру и свойства получаемых ДТЭП определяющее влияние оказывают рецептурнотехнологические параметры. Свойства ДТЭП могут меняться в широких пределах при изменении условий получения ДТЭП температуры, времени, скорости вращения роторов. Длявыбора оптимальных технологических параметров получения ДТЭП изменяют число оборотов роторов, время непосредственно динамической вулканизации, температуру смесительной камеры. Анализ полученных данных свидетельствует, что лучшими упругопрочностными свойствами обладают композиции, полученные при частоте вращения 0 обмин, продолжительностью динамической вулканизации на мин больше времени достижения максимума, температуре смешения, на С превышающей температуру плавления полиолефина. При данных технологических параметрах получаются ДТЭП с оптимальным комплексом свойств вследствие образования дисперсии микрогелевых частичек сшитого каучука размером 0, мкм, равномерно распределенных в фазе термопласта. Последнее достигается за счет протекания механохимических процессов в вулканизованной каучуковой фазе при непрерывном интенсивном сдвиговом деформировании. При этом под действием механических воздействий одновременно последовательнопараллельно происходит как диспергирующее смешение, т. А. Коран и Р. Петел установили , что при выборе пар каучук пластик упругопрочностные свойства ДТЭП определяются четырьмя взаимосвязанными. Несмотря на то что аморфные термопласты имеют более высокие значения модуля упругости и прочности, чем кристалличекие, ДТЭП на их основе характеризуется пониженным комплексом физикомеханических свойств. Очевидно, поэтому ДТЭП на основе аморфных полиолефинов не нашли широкого применения. С повышением способности термопласта к кристаллизации упругопрочностные свойства ДТЭП усиливаются. Считается, что кристаллиты термопластов в ДТЭП выполняют функцию эффективного наполнителя. Без применения модифицирующих добавок ДТЭП с высокими физикомеханическими свойствами получаются только из смесей эластомер полиолефин, характеризующихся близкими поверхностными натяжениями. Чем меньше разница между межфазным натяжением каучука и термопласта при комнатной температуре, тем выше степень диспергирования полимеров в композиции и, следовательно, физикомеханические показатели ДТЭП. Действие величины Мс проявляется в меньшей степени, чем У и У, что, видимо, связано с вулканизацией каучука. Введение пластификаторов и наполнителей в меньшей степени влияет на свойства ДТЭП, чем в традиционных резинах. А. Коран, Р. Пател отмечают , что более эффективным является пластификатор, совместимый с иолиолефиттом, а К. Басевич пластификатор с каучуком.