Композиции с улучшенными деформационно-прочностными свойствами на основе смесей термопластичных полиолефинов с каучуками

• Автор: Новокшонов, Василий Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 130 с. : ил.

содержание винилацетата в сополимере этилена с винилацетатом, мае.

Сц содержание звеньев пропилена в этиленпропиленовом каучуке, мае.

Сэнб содержание звеньев этилиденнорборнена в этиленпропиленовом каучуке, мае.

с плотность, кгм3

Нкр тепловой эффект кристаллизации, Джг

Мп, МЧУ среднечисловая и среднемассовая молекулярные массы

Тпл температура плавления, С

БНКС бутадиеннитрильный синтетический каучук

ВА винилацетат

ВС вулканизующая система

ГПХ гельпроникающая хроматография

ДСК дифференциальная сканирующая калориметрия
ДЦ1Щ ди ци клопе нта диен
МА малеиновый ангидрид
ММ молекулярная масса
ММР молекулярномассовое распределение
ПА нитрил акриловой кислоты
ПП полипропилен
И ГР показатель текучести расплава, г мин
Э полиэтилен
ПЭВД полиэтилен высокого давления
ПЭпМА полиэтилен, модифицированный малеиновым ангидридом Г1ЭЭ полиэфирный термоэластопласт
РДР релаксация давления расплавов
СКЭП синтетический каучук этиленпропиленовый двойной
СКЭПТ синтетический каучук этиленпропиленовый тройной этиленпропилендиеновый каучук
СЭВ А статистический сополимер этилена с винил ацетатом
ТПЭ термопластичный эластомер
ЭНБ этилиденнорборнен
ЭПК этиленпропиленовый каучук
ЭПКпМА этиленпропиленовый каучук, модифицированный малеиновым ангидридом.
СОДЕРЖАНИЕ
2.3.2 Определение долговечности смесей на основе полиолефинов
Список сокращений
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Введение
1.1 Гомополимеры и сополимеры полиолефинов
1.1.1 Полиолефиновые термопласты
1.1.2 Этилеппропиленовые каучуки
1.2 Синтетический каучук бутадиеннитрильный
1.3 Смеси на основе полиолефинов
1.3.1 Смеси полипропилена с этиленпропиленовым каучуком
1.3.2 Смеси полиэтилена с бутадиеннитрильным каучуком
1.4 Эффект синергизма физикомеханических свойств в смесях полимеров
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Используемые вещества
2.1.1 Термопласты
2.1.2 Каучуки
2.1.3 Полиэфирные термоэластопласты
2.1.4 Масла
2.1.5 Компоненты серной вулканизующей системы
2.2 Получение композиций
2.2.1 Смешение полимеров
2.2.2 Экструзия
2.2.3 Частичная вулканизация композиций
2.3 Механические испытания смесей
2.3.1 Физикомеханические испытания смесей
2.4 Исследование методом дифференциальной сканирующей калориметрии
2.5 Получение вязкости и кривых течения
2.6 Получение спектров РДР
2.6.1 Получение кривых падения давления
2.6.2 Обработка данных РДР
2.7 Оценка молекулярных масс полипропиленов
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Повышение деформационнопрочностных свойств смесей ПН с ЭПК
3.1.1 Определение оптимальных макромолекулярных характеристик и мономерного состава полимеров
3.1.2 Смеси ПП с ЭПК, обладающим характеристиками близкими к оптимальным
3.1.3 Частичная сшивка ЭПК в смеси
3.2 Повышение деформационнопрочностных свойств смесей ПЭВД с БНКС
3.2.1 Использование компатибилизирующих добавок
3.2.2 Добавки третьего полимера
3.2.3 Повышение деформационнопрочностных показателей смесей ПЭВДБНКССКЭПТ
Заключение
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Композиционный материал получают путем совмещения различных исходных компонентов с образованием компактного (сохраняющего заданную форму) материала более сложной структуры с целью улучшения свойств по сравнению с отдельными его компонентами, причем хотя бы один из компонентов должен быть непрерывным в трех направлениях (матрица) и связывать все составляющее в единое целое [1]. Среди сложных по составу композиционных полимерных материалов все большую роль приобретают смеси полимеров, а доля чистых полимеров, применяемых в качестве конструкционных материалов, непрерывно уменьшается [2]. Получение полимерных смесевых композиционных материалов является магистральным направлением развития технологии переработки полимеров. Тысячи исследователей, десятки научных школ во всем мире интенсивно работают в этой области, получая все новые важные результаты. Большая заслуга в этой области принадлежит, в частности, Российской научной школе В. Н. Кулсзиева [1-4]. При смешении расплавов взаимно нерастворимых полимеров образуется двухфазная система, которая рассматривается как особый тип коллоидных дисперсий «полимер в полимере» [2]. За последние два десятилетия было найдено очень много взаиморастворимых полимерных пар, что явилось лучшим пониманием взаимодействий в системе «полимер-полимер» [5]. К таким взаиморастворимым парам, например, относится большое количество смесей полиолефинов. В настоящей работе исследовались смеси полиолефиновых каучуков и пластиков. Гомополимеры и сополимеры полиолефинов - это синтетические высокомолекулярные соединения на основе олефиновых мономеров. Они представляют крупнейшее семейство полимеров по объему производства и потребления. Несколько десятков миллионов тонн полиолефинов производится и птребляется во всем мире каждый год. Сегодня гомополимеры и сополимеры полиолефинов, а также материалы на их основе находят широкое применение в качестве упаковки, в строительстве, в транспорте (автомобилестроении, железнодорожной и авиакосмической промышленности), в медицинской промышленности, для изготовления потребительских товаров (игрушек, техники и др. Циглера-Натта или металлоценовых) каталитических систем. Крупнейшими по объему производства полиолефинами являются ПЭ и ПП [6,7]. Полиолефиновые сополимеры состоят из двух олефиновых мономеров. Управляя процессом сополимеризации, как правило, можно контролировать свойства полиолефинов, такие как кристалличность, температуру плавления, модуль, прочность, жесткость, ударную вязкость. Сомономеры в молекулярной цепи располагаются случайным образом, либо в виде блоков, состоящих из одного или разных мономеров. Первыми полиолефиновыми сополимерами были линейный полиэтилен низкой плотности и этиленпропиленовый каучук двойной. Сегодня существует полиолефиновые сополимеры этилена с бутеном-1, гекссном-1, октеном, циклопентеном, норборненом и сополимеры пропилена с бутеном-1, пентеном-1, октеном-1. Есть сополимеры бугена-1 с пентеном-1, 3-мегилбутеном-1, 4-метилпснтеном-1, октеном. Существуют сополимеры 4-метилпентена-1 с пентеном-1 и гексаном-1. Функция сомономеров заключается в уменьшении степени кристалличности по сравнению с гомополимером. В результате чего сополимеры обладают высокой эластичностью, низкой температурой стеклования, высокой ударной вязкостью, низким модулем, низкой плотностью и часто оптически прозрачны [6|. Наиболее широко используются многофазные сополимеры полиолефинов - это ударопрочные сополимеры полипропилена. Эти сополимеры, как правило, состоят из изотактического полипропилена и этиленпропиленового каучука [8]. Тройные сополимеры на основе полиолефинов содержат три олефиновых мономера. Хорошо известным примером является этиленпропиленовый каучук тройной. Третьим сомономсром обычно является этилиденнорборнен или дициклолентадиен. Введение этих сомономеров обусловлено трудностями сшивания двойных сополимеров полиолефинов. Все более широкое применение находят функционализированные полиолефины. Обычно это двойные или тройные сополимеры, содержащие функциональные группы, такие как эпоксидные, ангидридные, гидроксильные, акрилатные и карбоксильные.