Регулирование технологических и эксплуатационных свойств в системе ПЭНД-эпоксидный стеклопластик

• Автор: Усиченко, Михаил Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Содержание
1. Введение

2. Литературный обзор.

2.1. Производство труб для транспортировки нефти и газа

2.2. Регулирование структуры и свойств ПЭНД модификацией его сополимерами этилена с яолсфинами.

2.3. Отверждение и модификация эпоксидных смол

2.4. Внутренние напряжения в комбинированных изделиях .

2.5. Трещинообразование в изделиях из ПЭНД и его трещиностойкость.

2.6. Адгезия, поверхностные явления в полиэтилене и обработка его поверхности

3. Объсеты и методы исследования.

3.1. Объекты исследования.

3.2. Методы исследования
4. Результаты и их обсуждение
4.1. Регулирование структуры и свойств ПЭНД модификацией его сополимерами этилена с аолефинами
4.1.1. Выбор содержания модифицирующих добавок в ПЭНДкомпозиции
и их влияние на физикомеханические характеристики смесей и их структуру
4.1.2. Исследование релаксационных свойств ПЭНДкомпозиций.
4.1.3. Влияние модификаторов на остаточные напряжения в комбинированных изделиях
4.1.4. Влияние модификаторов на трещиностойкость материалов
4.1.5. Исследование химической стойкости ПЭНДкомпозиций
4.1.6. Исследование реологических характеристик ПЭНДкомпозиций.
4.2. Модификация эпоксидного связующего для производства
стекло пластиковой оболочки
4.3. Регулирование адгезионного взаимодействия на границе раздела
ПЭНД эпоксидный стеклопластик
Практическая значимость работы
Список литературы


Исследование смесей ПП с СЭП-С, полученных каскадной полимеризацией, показало, что введение СЭП-С в небольших количествах несколько усиливает прочность ПП []. Увеличение же концентрации СЭП-С приводит к укрупнению надмолекулярных структур, снижению регулярности молекулярных цепей [], а следовательно снижению совместимости и механических свойств. Поэтому можно говорить о верхнем пределе концентрации сополимера []. Однако, в случае введения сополимеров с малым (2%) содержанием сомономера (октсиа-1) появляются фазовые включения сополимера, растущие в процессе кристаллизации []. При всех преимуществах каскадной полимеризации, метод не нашел пока широкого применения из-за отсутствия промышленно выпускаемого оборудования. Поэтому, этот метод . Полиэтилен лучше совместим с сополимерами, чем другие полиолефины. В работе [] исследовали смеси металлоценовых сополимеров с ПЭНД, ПП и прочими полиолефинамн. Показано, что только смеси с ПЭНД являются гомогенными и совместимыми по результатам реологических и морфологических исследований. Эго объясняется близостью химического строения полимеров в смеси. Исследования методом ДСК показали, что смесь ПЭНД/СЭО (сополимер этилена с октеном) дает одни пик при плавлении и тепловой эффект изменяется линейно, что доказывает взаимное проникновение ПЭНД и СЭО, а, следовательно, их совместимость [0]. Те же результаты наблюдались и для смесевой композиции ПЭНД/СЭП []. В процессе изучения реологических характеристик таких смесей было показано, что длина боковых ответвлений (в пределе бутил-гекенп) существенно не влияет на совместимость полимеров [1] (хотя, их распределение играет некоторую роль [2]), поэтому, можно говорить о сополимерах этилена с другими я-олефинами в общем. Однако, в работе [3] показано, что существенная разница в длине ответвлений может сказаться на смешиваемости компонентов. Существенное влияние на совместимость полимеров имеет разница молекулярных масс компонентов смеси и содержание сомономсра. С увеличением количества сомономера в смеси, фазовое разделение усиливается [4]. При оптимальных соотношениях идет совместная кристаллизация ПЭНД и сополимера, что фактически говорит о хорошей совместимости полимеров [5-0]. В работе [1] также исследовалась кристаллизация смесей ПЭНД с сополимерами, для анализа которой применялась теория Аврами. По результатам определения скорости зароды шеобразования, плотности структуры, индекса Аврами и скорости кристаллизации можно сделать вывод о том, что при близких молекулярных массах и ММР образуются совместные надмолекулярные образования, что тоже говорит о хорошей совместимости. Все это позволяет сделать вывод о том, что для улучшения физико-механических, реологических, релаксационных и прочих свойств ПЭНД целесообразно использовать смессвые композиции с добавлением сополимеров этилена с другими <7-олефинами. При изготовлении конструкционных стекловолокнитов широкое распространение получили связующие на основе эпоксидных смол. Это обусловлено сочетанием достаточной технологичности не отвержденных эпоксидных смол с высокими прочностными и диэлектрическими показателями, адгезией к наполнителям, высокой химической, влаго- и термостойкостью, малой объемной усадкой при отверждении. Эпоксидные смолы представляют собой реакционно-способные олигомерные соединения, содержащие в своей структуре не менее двух эпоксидных групп. Изменяя условия конденсации и варьируя соотношения реагирующих веществ, можно полушггь смолы с широким диапазоном молекулярных масс — от 0 - 0 до и выше. Как известно, коммерческие эпоксидные смолы содержат алифатическую, циклоалифатическую или ароматическую основу. Основными исходными компонентами для создания эпоксидных смол являются эпихлоргидрин и бисфенол-А. Исключительные свойства этих смол обязаны своим появлением бисфеиолу (прочность, жесткость, термостойкость), эфирным связям (химическая стойкость), а также гидроксильным и эпоксидным функциональным группам (адгезионные свойства и способность вступать в реакцию с широким спектром отвердителей).