Повышение стойкости полипропилена к термоокислительной деструкции

• Автор: Куксенко, Елизавета Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Литературный обзор

1.1 Модификация кристаллизующихся полимеров.

1.1.1 Влияние модификатора на физикомеханические свойства

1.1.2 Влияние модификатора на структуру полимеров.

1.2 Кинетика окисления твердого полимера.

1.3 Стабилизация полиолефинов

1.4 Влияние модификаторов на процессы окисления в полимерах

Постановка задачи

2. Объекты и методы исследования

2.1 Объекты исследования.
2.2 Методы исследования
Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение
3. Влияние модификаторов на окисление неингибированного полипропилена
4. Влияние модификаторов на окисление ингибированного полипропилена
5. Влияние модифицирующих добавок на кинетику кристаллизации полипропилена
5.1 Влияние модифицирующих добавок на кинетику кристаллизации неокисленного ингибированного полипропилена
5.2 Влияние модифицирующих добавок на кинетику кристаллизации окисленного ингибированного полипропилена
6. Практическая значимость работы.
Список литературы


Показано [], что олигооксипропиленгликоль (ООПГ) улучшает механические свойства ПЭВП. Такой же эффект достигается при введении 3-4%масс. ООПГ в полипропилен []. Прочность при разрыве модифицированного ПП возрастает от до МПа, относительное удлинение - от 0 до 0%. При введении в оптимальных количествах олигометилциклотетрасилоксана (ОМЦТС) (содержание для разный полиолефинов колеблется от 0,3% [] до 1,0%масс. При введении ОМЦТС увеличивается стойкость ПЭНП к световому старению, в 3-4 раза сокращается расход антиоксидантов [,], повышается температура начала термоокислительной деструкции и стабильность композиции при переработке [,]; в 2-3 раза снижается анизотропия пленок из ПЭВП, модифицированного ОМЦТС []. Влияние модификатора на структуру полимеров. Помимо молекулярной структуры, определяемой химическим строением макромолекул, кристаллизующиеся полимеры характеризуются надмолекулярной структурой, отражающей наличие областей разной степени упорядоченности, размер которых существенно превышает размеры отдельный макромолекул конкретного полимера. Этими областями могут быть кристаллиты, ламели, фибриллы, сферолиты и т. Согласно существующим представлениям, ПП кристаллизуется в основном в виде моноклинной решетки, это так называемая а-модификация. Для построения наиболее характерного для полимеров кристаллита со сложенными цепями последние должны изгибаться, образуя складки. Даже при отсутствии каких-либо дефектов в структуре молекул полипропилена в состав складки входит до 5% звеньев цепи. Кроме образования складок, часть макромолекул располагается между кристаллитами, поскольку одна и та же молекула может проходить через несколько разных кристаллитов. Эти так называемые “проходные” молекулы также образуют неупорядоченную часть полимера [6). При кристаллизации цепи на границе кристалла складываются и по большей части возвращаются обратно в тот же кристалл. Тенденция к образованию складок в полимерах очень сильна и всегда реализуется в обычных условиях кристаллизации, приводя к образованию пластинчатых структур (ламелей), состоящих из кристаллов со сложенными цепями. Ламели - это как бы третий по порядку сложности уровень надмолекуляной структуры полимеров после макромолекул и кристаллитов, которые в свою очередь, являются подуровнем более сложных надмолекулярных структур, сферолитов, которые представляют собой одну из самых распространенных морфологий, образующихся при кристаллизации полимеров (рис1). Рис. Сложность изучения явления модификации кристаллизующихся полимеров обусловлена их гетерогенностью. Известно, что лучшие физико-механические свойства характерны для по-лиолефинов с однородной мелкосферолитной структурой [,]. Кроме того, реальная прочность полимеров во многом определяется числом проходных молекул, соединяющих отдельные кристаллиты между собой [,]. В.А. Каргин с сотрудниками [,,] установил, что введение малых количеств искусственных зародышей кристаллизации позволяет получить полимер с мелкосферолитной однородной структурой, что дает возможность увеличить стойкость температурным воздействиям и прочностные свойства. Установлено оптимальное количество вводимых искусственных зароды шеобразова-тслей — 0, -0,% от веса полимера. В качестве искусственных зародышей кристаллизации можно использовать вещества, химически не взаимодействующие с полимером и обладающие большей, чем полимер температурой плавления. Это могут быть огранические кислоты (адипиновая, себациновая) и соли тяжелых металлов и органических кислот (салицилат висмута, оксалат титана, ацетат, бензоат и пальмитат свинца, ацетат цинка) [1]. Пленки из композиции полиэтилена низкого давления и полипропилена, содержащей 0,-3,0% (масс. Авторами статьи [] предложено по аналогии с поведением аморфных полимеров рассматривать кристаллиты и кластеры как дефекты аморфной структуры. Этот подход предложен, чтобы показать роль аморфных областей в процессе растяжения полимеров. Показано, что процесс текучести аморфнокристаллических полимеров связан как с кристаллическими, так и с некристаллическими областями.