Разработка технологии утилизации микроячеистых полиуретанов

• Автор: Омельчук, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Сегментированные полиуретановые термоэластопласты

1.2 Особенности строения и получения микроячеистых термоэластопластов I юл иуретан о вой природы.

1.3 Причины образования брака. Способы угнлизации

отходов отвержденных микроячеисгых полиуретанов

1.4 Экологические проблемы, связанные с производством

и использованием полиуретанов.

2 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Исследование термодинамических свойств монолитных сегментированных полиуретанов.
3.2 Исследование термодинамических свойств микроячеистых полиуретанов
3.3 Исследование процессов, сопутствующих деформационному воздействию на пластифицированные МТЭП.
4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
4.1 Пластификация отвержденного монолитного полиуретана.
4.2 Пластификация микроячеистого полиуретана.
4.3 Вальцевание пластифицированного микроячеистого полиуретана
4.4 Сушка формованного материала
4.5 Утилизация МТЭП путем переработки в товарную продукцию
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В качестве первых выступают уретановые звенья, которые возникают в результате взаимодействия низкомолекулярных диолов, например, 1,4 -бутандиола (БД) или этиленгликоля (ЭГ), с бифункциональными изоцианатами, чаще всего с 4,4'-дифенилмстандиизоцианатом (МДИ) или 2,4-толуилендиизоцианатом (ТДИ); гибкие звенья формируются за счет алифатических сложных (олиго-диоладипинатных) или простых (олигооксидиольных) полиэфиров с молекулярной массой 0 - [ -]. Жесткий блок обеспечивает сильное межмолекулярнос взаимодействие в цепи, сравнимое с эффектом химического сшивания, и обусловливает высокий уровень прочности полимера; гибкий характеризуется относительно слабым межмолекулярным взаимодействием и формирует эластические параметры []. Небольшие по размеру жесткие блоки нескольких молекул полиуретана, разделенные длинными цепями эластичного блока, соединяются друг с другом неионными связями в домены трехмерного строения размером 5- нм, регулярно расположенные в непрерывной фазе (матрице) эластичного блока. Домены представляют собой вытянутые образования, в которых меньший поперечный размер соответствует длине жесткого блока, а больший - числу молекул, жесткие блоки которых участвуют в создании домена. Домены, образованные склонными к самоассоциации жесткими блоками, имеют значительно более упорядоченное строение, чем гибкие полиэфирные участки макромолекулы и, не являясь классическими кристаллическими образованиями, позволяют характеризовать полиуретановые термоэла-стопласты как двухфазные системы, где дисперсные частицы - домены - распределены в аморфной дисперсионной среде - эластической части полимера. Об этом говорят данные рентгенографического, спектрального, электронномикроскопического анализа. То, что конечные продукты являются двухфазными системами подтверждает и наличие двух максимумов на температурной зависимости динамических механических потерь. Содержание жесткой фазы в термоэластомсрных полиуретанах составляет - %. Домены играют роль соединительных "узлов”, аналогичных поперечным химическим связям, и обуславливают способность полимера к высокоэластическим деформациям при температурах ниже температуры стеклования жесткоцепного блока. При более высоких температурах наблюдается появление сегментальной подвижности в жестких блоках, размягчение доменов и ослабление их функции соединительных "узлов". Такое строение ТЭП, обусловившее их обозначение как сегментированных полиуретанов, придаст своеобразие их тонкой и надмолекулярной структурам, термическому и термомеханическому поведению, физико-химическим и физико-механическим свойствам. Особенность полиуретановых тсрмоэластопластов состоит в том, что жесткие блоки таких полимеров агрсгатируются в домены благодаря возникновению многочисленных водородных связей между ЫН и СО-1руинами. Водородные связи представляют собой своеобразные физические сшивки, способные разрушаться при повышенной температуре, а при охлаждении вновь восстанавливаться. Они имеют определяющее значение при формировании физико-механических характеристик полиуретановых эластомеров, снижая способность к деформации и устраняя гистсрсзисные явления. Химическое сшивание в данном случае препятствует межмолекулярному взаимодействию и потому чаще всего играет негативную роль. Оно необходимо, вероятно, лишь при эксплуатации изделий в условиях больших статических нагрузок и повышенных температур, где есть опасность необратимого течения полимера []. Если в макромолекуле присутствуют эфируретанмочевинные группировки, возникают дополнительные типы водородных взаимодействий, в которых участвуют практически все ЫН-группы уретановых фрагментов. При этом до % их связаны с карбонилами уретановых групп и % - с кислородом эфирных групп. М-Н. О=С Н*. М-Н. Преимущественная реализация того или иного типа Н-связсй зависит от строения цепи полиуретана и количественного соотношения функциональных групп, участвующих в образовании водородных связей. Дополнительные возможности для образования Н-связей даёт присутствие в цепи аллофанат-ных, биурстовых и прочих фрагментов.