Материалы на основе полипропилена с регулируемыми свойствами

• Автор: Осама Абдулькарим Аль Хело
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

1. Введение

9 Литературный обзор

2.1. Общая характеристика полипропилена

2.2. Методы получения и свойства полипропилена. Основные направления применения полипропилена.
2.3. Наполнение эффективный путь улучшения свойств полимеров. Полимерные материалы с дисперсными наполнителями

2.4. Структура слоистого алюмосиликатамонтмориллонита

2.5. Нанокомпозиты полимерслоистый силикат .

2.6. Технологические процессы получения нанокомпозитов

2.7. Углеродные нанотрубки

2.8. Применение полимерных нанокомпозитов

2.9. Выводы из литературного обзора

3. Объекты и методы исследования
3.1. Объекты исследования
3.2. Методы исследования
4. Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение
4.1. Исследование влияния нанонаполнителей различной природы и строения на структуру и свойства полипропилена
4.2 Изучение характера взаимодействия между наполнителями и полипропиленом при введении модификаторов
4.3 Разработка нанокомпозитов на основе вторичного полипропилена
5. Практическая реализация результатов исследований
6. Выводы
7. Список литературы
8. Приложение
Основные сокращения и символы
КМ композиционный материал
Г1КМ полимерный композиционный материал
Г1П полипропилен
ПЭ полиэтилен
ТЭПм малеинизированный термоэластопласт
ОБпродукт взаимодействия монтмориллонита с
октадециламмоний хлоридом органобентонит
МА малеиновый ангидрид
ООП1 олигооксипропиленгликоль
ПК нуклеат
НТ нанотрубки
УТ углеродные нанотрубки
МУНТ многослойные углеродные нанотрубки
ОУ НТ однослойные углеродные нанотрубки
ПТР показатель текучести расплава
0, предел текучести при растяжении
стр разрушающее напряжение при разрыве
1,ск относительное удлинение при пределе текучести Iразр относительное уДЛИНеНИе При разрыве
Гпл максимальная температура плавления Тн температура начала плавления X степень кристалличности
ДСК дифференциально сканирующая калориметрия
ИК инфракрасная спектроскопия
ТМА термомеханический анализ
РСА рентгеноструктурный анализ
ТГА термогравиметрический анализ
ГТП не является конструкционным материалом, но армированный полипропилен используется в изделиях конструкционного назначения. Широко распространена также сварка изделий из полипропилена, который может свариваться всеми основными способами контактная, горячим газом,
присадочным прутком, трением и т.д. . Отдельный сегмент
современного рынка рециклинг полипропилена. Многие компании в России и мире специализируются на покупке полипропиленовых отходов с дальнейшей переработкой и продажей или использованием вторичного полипропилена. Как правило, для этого применяется технология экструдирования очищенных отходов с последующим дроблением и получением вторичного гранулированного материала, пригодного для изготовления изделий.
При многократной переработке полипропилена не зафиксировано существенных изменений прочности при растяжении. Однако, усталостная прочность падает с увеличением числа циклов переработки, относительное удлинение при разрыве после заметного роста снижается до исходного значения. Аналогично изменяется ударная вязкость. С понижением молекулярной массы полипропилена растет степень кристалличности, что ведет к уменьшению склонности к ползучести.
Вторичный, несколько подшитый и охрупченный полипропилен можно использовать в смеси с сополимером сэвилена, лучше применять марку с повышенной текучестью, например, с показателем текучести расплава гмин, с относительным удлинением при растяжении 0 или марку 0 с показателем текучести расплава ,3,4 гмин в количестве .
Смесь полипропилена с отходами полиэтилентерефталата обладают в 3 раза повышенной текучестью расплава при 0С и практически идентична вторичному полипропилену.Поэтому, с целью использования двух типов отходов полипропилена и полиэтилентерефталата можно рекомендовать их смесь к применению. Но при этом необходим двухшнековый экструдер со специальной
конструкцией шнека для переработки материала с небольшим насыпным весом. Подача отходов в экструдер должна осуществляться с помощью дозируемых устройств или через бункер с ворошителем и принудительной подачей материал а4 8.
2.3. Наполнениеэффективный путь улучшения свойств полимеров.
Полимерные материалы с дисперсными наполни елями.
Введение


Стереоизомерный состав полимера влияет на весь комплекс физикомеханических свойств полипропилена, что объясняется различной способностью стереоизомеров к образованию кристаллической структуры при охлаждении изделий. Свойства стереорегулярного полипропилена зависят как от процентного содержания кристаллической фазы, так и от типа кристаллов Тип кристаллических образований определяется условиями кристаллизации. Типичной формой надмолекулярной структуры в случае ПП, как и для ПЭ, являются сфсролиты. Размеры сферолитов зависят ог скорости кристаллизации. При быстром охлаждении образуются мелкие сферолиты мкм при охлаждении расплава со скоростью примерно 2Смин или, при изотермической кристаллизации при 0 или 5С образуются сферолиты среднего размера 0 мкм, а при медленной кристаллизации расплава около 0,2 Смин возникают очень крупные сферолиты размером в 0 мкм и больше. На процессы кристаллизации и структуру надмолекулярных образований возможно влиять путем введения в ПИ в небольших количествах добавок, называемых структурообразователями3 1. По сравнению с полиэтиленом низкой и высокой плотности полипропилен имеет более высокую жесткость и теплостойкость. Одним из существенных недостатков полипропилена является его невысокая морозостойкость С. В этом отношении он уступает полиэтилену. III1 нерастворим в органических растворителях при комнатной температуре при С и выше он растворяется в ароматических бензоле, толуоле, а также хлорированных углеводородах. Полипропилен устойчив к действию кисло и оснований даже при повышенных температурах, а также к водным растворам солей при температурах выше 0С, к минеральным и растительным маслам. Полипропилен меньше, чем полиэтилен, подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. ПП обладает хорошими диэлектрическими показателями, которые сохраняются в широком интервале температур. Благодаря чрезвычайно малому водоиоглощению его диэлектрические свойства не изменяются при выдерживании во влажной среде . Полипропилен перерабатывается всеми применяемыми для термопластов способами прессованием, литьем под давлением, экструзией, пневматическим и вакуумным формованием. Он сваривается и склеивается. Полипропилен, легко обрабатывается механическим путм на всех металлорежущих с танках токарных, фрезерных, сверлильных и др Предельная температура переработки полипропилена 0С, выше этой температуры наступает деструкция полимера. Пленки из ПП обладают высокой прозрачностью. Основные направления применения полипропилена. Полипропилен один из наиболее широко использующихся пластиков. Технология переработки полипропилена сравнительно проста, для этого подходят все основные способы переработки пластмасс. Для переработки полипропилена не требуется применения узкоспециализированного оборудования. Современной промышленностью выпускаются специальные марки красителей и концентратов пигментов для окрашивания изделий из полипропилена кроме того, подходят также и универсальные концентраты пигментов, разработанные на основе низкомолекулярного полиэтилена и других типов полиолефинов. Первичный полипропилен обладает неплохими оптическими свойствами, что используется при получении прозрачных изделий. При использовании экструзии получают полипропиленовые трубы для холодного и горячего водоснабжения рандом сополимер, канализации сотовый полипропилен, листовой полипропилен, профили, волокна, вспененные изделия, а также самые разнообразные полипропиленовые пленки для нужд всех отраслей промышленности. Применяя литье под давлением и термовакуумное формование для изготовления изделий, получают разнообразные упаковочные материалы из полипропилена, а также одноразовую посуду. Упаковка из полипропилена бурно развивающийся сегмент сегодняшнего рынка пластиковых изделий. Кроме того, достаточно крупными потребителями гранулированного полипропилена в России являются компании, производящие товары бытового назначения, канцтовары, игрушки. Некоторые марки полипропилена перерабатывается также экструзионно выдувным и ротационным способами для получения разного рода емкостей, сосудов и тары.