Технология переработки полипропилена, модифицированного различными добавками

• Автор: Дюльдина, Мария Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Особенности структуры и свойств композиций на основе ПП

1.2. Модифицирование свойств ПП

1.2.1. Модификация ПП полимерами

1.2.2. Модификация ПП минеральными наполнителями

1.3. Формирование структуры и свойств ПП

1.4. Задачи работы

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Свойства наполнителя

2.2. Полимерная матрица
2.3. Свойства добавок
2.4. Определение текучести расплава ПП
2.5. Определение составляющих расхода расплава при течении через фильеру
2.6. Определение оптимального количества добавки
2.7. Определение соотношения компонентов в композиции ПП
2.8. Определение параметров структуры КМ
2.8.1. Размер частиц наполнителя
2.8.2. Удельная поверхность наполнителя
2.8.3. Максимальная объемная доля наполнителя
2.9. Определение реологического поведения композиции в зависимости от содержания наполнителя
2 Определение технологических показателей композиции
2 Физикомеханические показатели
2 Приготовление композиций и изготовление образцов для испытаний
2 Обработка результатов испытаний
3. АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ЛИТЬЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПП И КОМПОЗИЦИЙ НА ЕГО ОСНОВЕ
4.1. Реология ПП в присутствии добавок
4.2. Реология тальконаполненного ПП
4.3. Влияние добавок на реологию тальконаполненного ПП
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК НА СТРУКТУРУ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ ТАЛЬКОНАПОЛНЕННОГО ПП
6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Особый интерес в этом отношении представляет тальконаполненный ПП. Сочетание пластинчатой формы частиц, делающей тальк потенциально усиливающим наполнителем с наименьшей среди минералов твердостью, сравнительно невысокая стоимость и другие достоинства обусловливают объем производства тальконаполненного ПП зарубежными автомобилестроительными фирмами значительно превышающими применение таких дисперсных наполнителей как асбест, древесная мука, стекло, оксид кремния. Вместе с тем, реализация уникальных физических свойств талька затрудняется из-за склонности талька к агрегированию, приводящему к образованию прочных агломератов, не разрушающихся даже при значительных сдвиговых напряжениях, развивающихся в червячном прессе и не позволяющих получать литьевые композиции с требуемыми технологическими показателями. Получение композиций ПП оптимального состава, обеспечивающих повышение прочности и жесткости изделий в сочетании с технологичностью и эксплуатационной надежностью возможно только на основании комплексных исследований реологических свойств, закономерностей формирования структуры и физико-механических свойств в присутствии добавок, изменяющих физико-химическое взаимодействие. Целью настоящей работы являлась разработка технологических основ регулирования свойств литьевых композиций ПП с помощью модифицирующих добавок. ПГ1 с модифицирующими добавками с улучшенными реологическими, прочностными и деформационными свойствами, отвечающей требованиям крупносерийного производства автомобильных деталей (для ВАЗа) литьем под давлением. Доказано, что реологическое поведение тальконаполненного ПП при переработке определяется склонностью частиц наполнителя к агрегированию с образованием прочных ассоциатов, которые не разрушаются даже при высоких скоростях сдвига в червячном прессе. ПП является введение в композицию небольших количеств (от 0, до 1,5%) веществ, изменяющих характер и энергию взаимодействия частиц наполнителя с расплавом высокополимера. Вещества способные дезинтегрировать агрегаты частиц способствуют снижению вязкости расплава, облегчая переработку. Такими добавками могут являться соединения, молекулы которых имеют сродство к компонентам расплава за счет наличия в структуре как полярных групп - карбоксильных, карбонильных, так и неполярных групп - алкильных с длинной углеродной цепью, т. Муни). Практическая значимость работы состоит в том, что полученные научные результаты реализованы при создании тальконаполненных композиций для производства автомобильных деталей. Полипропилен (ПП) относится к числу наиболее перспективных конструкционных материалов. Согласно последним сообщениям в общем объеме выпуска пластмасс доля ПП достигает % и в году достигла ,6 млн. Ежегодный прирост производства ПП в последние лет доходил до 8,8% [1]. Основная масса ПП потребляется машиностроением для изготовления ответственных деталей и изделий. При этом % объема ассортимента выпускаемого ПП составляют марки, перерабатываемые литьем под давлением. Промышленный выпуск ПП впервые организовала итальянская фирма Монтскатини в конце года. Начиная с года, германская фирма Фарбверке Хсхст А. Г. на оборудовании, предназначенном для производства полиэтилена низкого давления начала также производить ПП. В США в это же время выпуск ПП освоен фирмой Геркулес [1,2,4,6]. В настоящее время ПП является материалом, потребляемым в основном автомобильной промышленностью, где с помощью высокопроизводительных методов литья под давлением, экструзии, экструзионно - выдувного формования и т. ПП - термопластичный линейный полимер со среднечисловой молекулярной массой от 0 до и соответствующей ей среднемассовой молекулярной массой - . Отношение этих молекулярных масс - показатель полидисперсности, составляет от 3 до , а для наиболее распространенных промышленных марок от 3 до 7. Промышленный ПГ1 имеет изотактическую структуру с конфигурацией регулярно построенной «голова к хвосту» цепью, и спиралью типа 3/1 - в одном витке - три мономерных звена. Изотактический ПП легко кристаллизуется.