Нанокомпозиты на основе эластичных пенополиуретанов и органически модифицированных слоистых алюмосиликатов

• Автор: Шепталин, Роман Алексеевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Литературный обзор

1.1. Синтетические полиуретаны.

1.2. Общие понятия о химии полиуретанов

1.3. Исходные вещества для получения пенополиуретанов.

1.4. Образование полиуретановых пен.

1.5. Способы получения пенополиуретанов.

1.6. Горючесть полиуретанов.

1.7. Полимерные нанокомпозиты.

2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования.
2.2. Методы исследования
3. Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение
3.1. Рентгенодифракционный анализ
3.2. Определение физикомеханических характеристик ППУ
3.3. Термодеструкция ППУ в изотермических условиях нагрева .
3.4. Термогравиметрический анализ образцов ППУ
3.5. Пиролиз и хроматомассспектроскопический анализ продуктов
термодеструкции композиций ППУ
3.6. Горючесть образцов ППУ.
Анализ скорости тепловыделения
3.7. Определение огнестойкости образцов ППУ
Список литературы


Этот материал имеет пористую структуру, аналогичную структуре натуральной кожи, удовлетворяет гигиеническим требованиям, сохраняет свои свойства до температуры -°С, превосходит натуральную кожу по водостойкости, прочности, простоте ухода и имеет меньшую на % плотность. Изготовление обуви из такой кожи обходится на —% дешевле. Полиуретановые лаки, эмали и клеи отличаются высокой адгезионной прочностью к металлу, древесине, стеклу и полимерам, стойкостью к истиранию и коррозии, водостойкостью. Верхний слой этих материалов может иметь различную твердость и эластичность. Латексы представляют собой водные эмульсии каучукоподобных полимеров (в частности полиуретанов). Из них изготовляют резиновые изделия, краски, изоляцию для проводов, используют для пропитки бумаги и тканей. Высокоэластнчные полиуретановые волокна широко используют в текстильной промышленности. Методом вспенивания полиуретанов изготовляют пенополиуретаны (Г1ПУ). Принцип получения ППУ основан на химической реакции между изоцианатами, полиэфирами и водой обычно в присутствии катализаторов, эмульгаторов и других добавок. Обладая рядом весьма ценных свойств, большой сырьевой базой и широкими технологическими возможностями получения, ППУ к настоящему времени успели завоевать особое место среди других пенопластов. Они получили широкое распространение во всех сферах деятельности человека. Общие понятия о химии полиуретанов. Начало химии уретанов положено в году Вюрцем и Хофманном, которые впервые описали реакцию между изоцианатом и гидроксилсодержащим соединением. Однако, промышленное использование продукта реакции начало осуществляться с года, когда Огто Байер предложил использовать полимеры на основе сложных полиэфиров и изоцианатов, которые оказались конкурентно способными с нейлоном [6]. Вторая Мировая война и возникший в результате нее дефицит основных материалов обусловил развитие исследований по использованию полиуретанов в качестве волокон, покрытий и пен. По окончанию Второй Мировой войны интенсивные исследования были продолжены в США, Германии и Англии. Первоначально все работы были основаны на использовании диизоциапатов и сложных полнэфирполиолов. Однако сложность технологии, относительно высокая стоимость и некоторый недостаток физических свойств получаемых пен вынудили обратить внимание на альтернативные гидроксилсодержащие соединения. В году впервые были синтезированы простые полиофирполнолы. Помимо экономических преимуществ, получаемые при их использовании пены обладали лучшими физико-механическими свойствами в сравнении с пенами на основе сложных полнэфирполиолов. Разработка одностадийного процесса и введение силиконовых ПАВ привели к стремительному росту промышленности пенополиуретанов [7]. Основной реакцией в химии полиуретанов является реакция между изоцианатом и соединением, содержащим активный атом водорода. Б) или хлор (). Третичные спирты К. Здесь в общем случае заместители Я и К' представляют собой алкил- и арильные группы). Указанные соединения представлены в порядке убывания реакционной способности по отношению к изоцианатам. Реакция гелеобразования (или полимеризации). Эта реакция общеизвестна как реакция гелеобразования (или полимеризации), так как конечный продукт, уретан, обуславливает образование геля [9]. Если эту простую реакцию присоединения расширить для ди- и полифункциональных реагентов, то будет получен сложный полимер, который известен как полиуретан. При повышенной температуре может протекать реакция между уретаном и другой молекулой изоцианата. При этом образуется аплофанат. Г о. Для получения пены необходимо образование пузырьков в процессе гслеобразования. Физический газообразоватсль (ФГО) - обычно низкокнпящий растворитель, испаряющийся за счет теплоты реакции. Химический газообразователь (ХГО) - подвергается химическим реакциям с изоцианатом с выделением газообразного продукта. В промышленности полиуретанов в качестве ХГО преимущественно используется вода. Реакция между изоцианатом и водой первоначально приводит к днзамещенной мочевине. Образующаяся промежуточная карбаминовая кислота термически нестабильна и самопроизвольно разлагается с образованием двуокиси углерода и первичного амина, который реагирует с другой молекулой изоцианата, давая дизамещенную мочевину.