Катионообменные композиционные материалы на основе базальтовых волокон и нитей

• Автор: Пенкина, Наталия Александровна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I. Литературный анализ состояния проблемы

1.1. Приоритетные направления в технологии полимерных 8 композиционных материалов на основе волокнистых армирующих систем
1.2. Современные тенденции в области модификации волокнистых композитов функционального назначения
1.3. Оценка эффективности применения композиционных хемосорбентов для очистки промышленных сточных вод

Глава 2. Объекты, методики и методы исследований

2.1. Объекты исследования обоснование выбора

2.2. Методики исследования

2.3. Методы исследований

Глава 3. Изучение возможности использования базальтовых волокон и

нитей для синтеза катионообменного волокнистого материала
3.1. Выбор текстильной структуры и метода модификации
армирующих базальтовых волокнистых материалов
3.2. Отработка параметров модификации базальтовых волокон и нитей, используемых для получения катионообменных волокнистых материалах на их основе
3.3. Изучение адгезионных свойств используемых для синтеза катионообменного волокнистого материала базальтовых волокон и нитей
Глава 4. Изучение влияния модифицированных базальтовых
волокон на структуру и функциональные свойства катионообменных композитов на их основе
4.1. Изучение влияния базальтовых волокон на процессы синтеза и отверждения катионообменного фенолоформальдегидного олигомера
4.2. Изучение структурных особенностей разработанного
катионообменного волокнистого материала на основе
модифицированных базальтовых волокон
4.3. Оценка эксплуатационных свойств катионообменных
волокнистых материалов на основе модифицированных базальтовых волокон
Глава 5. Сравнительная характеристика свойств и определение рациональных областей применения разработанных катионообменных волокнистых материалов
5.1. Сравнительная характеристика свойств разработанного
катионообменного волокнистого материала на основе
модифицированных базальтовых волокон
5.2. Оценка эффективности использования катионообменных
волокнистых материалов на основе модифицированных базальтовых волокон для очистки капролактамсодержащих сточных вод
5.3. Изучение возможности использования катионообменных
волокнистых материалов на основе модифицированных базальтовых волокон в процессах водоподготовки для систем технического водообеспечения
Оснозные выводы
Список использованной литературы


Нанотехнология получения ионообменного материала на основе базальтового волокна и модифицированной бентонитовой глины состоит в специальной обработке базальтового волокна бентонитовой суспензией. В результате этого удалось получить новый материал на базальтовой основе Бентосорб. Бентонитовые глины обладают ярко выраженной монодисперсной структурой, повышенной концентрацией сильных Лыоисовых центров, высокой дефектностью октаэдрического слоя оксида алюминия, способной стабилизировать координационноненасыщенные состояния металлов. Высокая однородность пористой структуры позволяет отнести композиты к классу наноматериалов с высокой концентрацией катионных вакансий. Эффективность очистки воды от ионов свинца и хрома на новом материале Бентосорб в диапазоне отфильтрованной воды л составляет , что говорит о перспективе его применения для очистки воды от ионов тяжелых металлов. Для получения ПКМ различного функционального назначения заслуживают внимания технологии раздельного и слоевого нанесения компонентов, метод полимеризационного и поликонденсационного наполнения. Использование технологии раздельного нанесения компонентов , приводит к получению композиционных материалов, например, на основе эпоксидированной смолы и капроновой нити, по величине теплопроводности соответствующих традиционным теплоизоляционным материалам. Недостаток этого способа состоит в трудности достижения равномерного распределения связующего в ПКМ вследствие возникновения дополнительной гетерогенности системы. Сущность метода слоевого нанесения компонентов состоит в послойном нанесении компонентов связующего на волокнистый наполнитель. Для этого нить пропитывают сначала раствором смолы, затем отверждающим раствором. Отверждение полученного препрега происходит при повышении температуры. Применение слоевого нанесения компонентов усиливает диффузионное затруднение при отверждении, позволяя при этом регулировать прочностные характеристики ПКМ за счет снижения подвижности и доступности молекул смолы ,. В последнее время получает развитие принципиально новый метод создания ПКМ путем введения наполнителя непосредственно в процессе синтеза полимера полимеризационное наполнение . При этом полимеризацию соответствующего мономера проводят непосредственно на поверхности наполнителя, активированной комплексным катализатором. Каждая частица наполнителя покрывается пленкой полимера толщину полимерного покрытия можно регулировать в процессе синтеза. В результате повышается равномерность распределения наполнителя в материале и существенно облегчается процесс совмещения компонентов. Метод позволяет создавать композиции с очень высоким содержанием наполнителя. При этом наблюдается физикомеханическое и химическое взаимодействие в системе полимерная матрица наполнитель, что позволяет получить материал с более высоким уровнем свойств по сравнению с материалом, полученным традиционными способами. Примером применения метода полимсризационного наполнения может служить получение ПКМ на основе ПЭ низкого давления и концентрата норпласта, представляющего собой вспученный перлит вулканическое стекло, содержащее БЮг, А, а также оксиды Ыа, К, Са, Бе, Т и других материалов с привитым на его поверхности в процессе полимеризации линейным полиэтиленом так называемой полимерной шубой , . Норпласты полиэтиленперлит относятся к числу первых полимеризационно наполненных композиций, созданных под руководством академика Н. С. Ениколопова на их основе получены теплоизоляционные материалы с низкой теплопроводностью и малой плотностью. Средняя молекулярная масса шубы примерно равна 1,,, соотношение полиэтиленперлит в концентрате норпласта составляло по массе. Первую серию образцов композиции группы Г готовили, разбавляя концентрат норпласта ПЭ низкого давления с показателем текучести расплава 3,2 г мин и молекулярной массой . Для сравнения использовали композиции такого же состава модельные, в которые перлит был введен по обычной технологии механического смешения образцы группы II. Физикомеханические характеристики образцов групп I и II в скобках содержание наполнителя в сравнивались со свойствами исходного ПЭ табл. Таблица 1.