Технология и свойства полимеров и композитов функционального назначения на основе фенолоформальдегидной и полиамидной матриц

• Автор: Сущенко, Николай Валерьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Введение

Глава 1. Литературный анализ состояния проблемы

1.1. Современные тенденции в технологии наполненных

термопластов.

1.2. риоритетные направления модификации термопластов и

композитов на их основе.

1.3. Перспективные армирующие системы в производстве

наполненного ПА 6

Г лава 2. Объекты, методики и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Методики и методы исследования

2.2.1.1. Синтез катионита на основе фенольной смолы
2.2.1.2 Определение степени отверждения
2.2.1.3 Метод инфракрасной спектроскопии
2.2.1.4 Методика дополнительной обработки катионита.
2.2.1.5 Определение свойств катионита
2.2.2.1 Синтез полимеризационно наполненного ПА6
2.2.2.2 Определение содержания низкомолекулярных
соединений
2.2.2.3 Вискозиметрическое определение характеристической
вязкости, молекулярной массы и константы Хаггинса полимера в
разбавленном растворе
2.2.2.4 Определение температуры плавления
2.2.2.5 Метод рентгеноструктурного анализа
2.2.2.6 Метод дифференциальнотермического анализа
Метод хроматомассспектромстрии
2.2.2.8 Определение физикомеханических свойств ПА6
Глава 3. Разработка параметров синтеза и исследование свойств модифицированных полимеров на основе термо и рсактопластов.
3.1 Синтез и исследование свойств фенолформальдегидного катионита, модифицированного фенольной смолой.
3.2 Технологические особенности получения ПА6 с использованием модифицирующих добавок.
3.3 Оценка структурных особенностей и свойств модифицированного ПА6.
Глава 4. Технологические особенности, структура и свойства полимеризационно наполненного ПА6 на основе технического ПАН жгутика.
4.1 Изучение свойств полимеризационно наполненного Г1А6 на основе технического ПАН жгутика, полученного методом гидролитической полимеризации.
4.2 Изучение свойств полимеризационно наполненного ПА6 на основе технического ПАН жгутика, полученного методом катионной полимеризации.
4.3. Исследование структурных особенностей и эксплуатационных свойств полимеризационно наполненного ПА6 на основе технического ПАН жгутика.
Глава 5. Технологические аспекты получения разработанных материалов
5.1 Разработка технической документации на синтезированный катионит КФС.
5.2 Разработка принципиальной технологической схемы получения полимеризационно наполненного ПА6 на основе технического ПАН жгутика.
5.3. Определение рациональных областей применения модифицированного ПА6.
Основные выводы
Список используемой литературы


Особое место среди них занимают химические волокна как доступные, многотоннажные и перспективные армирующие системы. К числу таких армирующих волокнистых материалов относятся и полиакрилонитрильные волокна и нити. Современные волокнистые реактопласты получают на основе фенолоформальдегидных смол, меламино и мочевиноформальдегидных, полиэфирных, эпоксидных смол. Однако, в настоящее время наиболее широко используются термопласты, получаемые на основе карбоцепных полимеров полиэтилена высокой и низкой плотности, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола, полиакрилатов и др. Они доступны, дешевы, но имеют невысокие термические характеристики. К термостойким термопластам относятся различные ароматические полимеры поликарбонаты, ароматические полиамиды полиметафениленизофталамид, ароматические полиэфиры, полисульфоны, полифениленоксиды, ароматические поликетоны, и некоторые другие. Они обладают высокой тепло и термостойкостью, устойчивы к эксплуатационным воздействиям, однако сравнительно дороги и в ряде случаев трудно перерабатываются. В связи с этим актуальным является использование термопластичных гетероцепных полимеров полиамидов и сополиамидов поликапроамид полиамид 6 и найлон 6, полигексаметиленадипамид полиамид и найлон , а также полиамиды , , 0, и др. Сложные полиэфиры и линейные полиуретаны обладают более высоким комплексом функциональных свойств, но сложнее в переработке и дороже 2. Традиционная технология получения наполненных полимерных композиционных материалов включает следующие стадии 1 подготовка компонентов 2 совмещение компонентов и получение ирепрега 3 формование изделий 4 отверждение связующего. Каждая из указанных стадий состоит из специфических операций, соответствующих определнному материалу и изделию. При получении изделий из термопластов стадии 3 и 4 совмещены точнее, стадия 4 как получение сетчатой структуры отсутствует. Анализ особенностей традиционных технологических приемов создания ПКМ путем совмещения наполнителя армирующей системы, со связующим показывает, что подобные технологии недостаточно эффективны и не полностью реализуют потенциальные возможности композиционных материалов в плане повышения эксплуатационных свойств. В отличие от традиционных технологий ПКМ, высокой эффективностью характеризуются альтернативные способы полимеризационного 5,6 и поликонденсационного наполнения . В качестве наполнителей можно применять различные по природе и структуре химические волокна полиакрилонитрильное, полипропиленовое и другие, базальтовые, углеродные и стеклянные нити, дисперсные вещества, магнитные порошки. Исходными мономерами, в частности, могут служить фенол, формальдегид, эпихлоргидрин и полиэтиленполиамин 9. Полимеризационное наполнение метод создания композиционных материалов путем введения наполнителя непосредственно в процессе синтеза полимера . При этом полимеризацию соответствующего мономера проводят на поверхности наполнителя, активированной комплексным катализатором. Каждая частица наполнителя покрывается пленкой полимера, толщину полимерного покрытия можно регулировать в процессе синтеза. Метод полимеризационного наполнения дает возможность получать композиционные материалы с равномерным распределением наполнителя в полимерной матрице. Для получения композиционных материалов со специальными свойствами этот фактор является особенно важным, поскольку обеспечивает воспроизводимость свойств. Отсутствие однородности материала часто делает невозможным его практическое использование. Например, по указанной причине при прохождении тока через пластину электропроводящего композиционного материала имеют место локальные разогревы, приводящие к прогоранию материала. В ряде случаев при получении композиционных материалов мегодом смешения полиолефинов с наполнителями в расплаве, когда наполнители легко окисляются при повышенной температуре и теряют при этом свои свойства 8тСо, РеЫЪВ, ВТСПкерамика, метод полимеризационного наполнения является практически единственно приемлемым для получения подобных материалов.