Эфироцеллюлозные специальные полимерные композиты, пластифицированные ЭДОСом

• Автор: Гараева, Миляуша Радиковна
• Шифр специальности: 05.17.07, 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения.

Введение.

1. Обзор отечественной и зарубежной литературы

1.1. Состояние исследований в области пластификации эфиров

целлюлозы

1.2 Состав, свойства и практическое использование пластификатора ЭДОС

1.3. Эфиры целлюлозы основа биоразлагаемых полимерных

композиционных материалов

2. Характеристика объектов, методов исследования и методика

приготовления образцов

2.1 Объекты исследования.
2.2 Методы исследования
2.3 Методика приготовления образцов
3. Результаты эксперимента
3.1 Пластификация ЭДОСом эфиров целлюлозы
3.2. Выбор состава формовочных растворов для получения пленок из ацетатов целлюлозы, пластифицированных ЭДОСом,
и изучение их реологических свойств
3.3. Нитратцеллюлозные лакокрасочные материалы с пластификатором ЭДОС.
3.4. Биоразлагаемая композиция на основе диацетата целлюлозы,
пластифицированная ЭДОСом.
4. Общие выводы
5. Список литературы.
Приложение 1
Приложение 2
Условные обозначения
ЭЦ эфиры целлюлозы
НЦ нитрат целлюлозы
АЦ ацетат целлюлозы
ДАЦ диацетат целлюлозы
ТАЦ триацетат целлюлозы
ЭДОС эфиры диоксановых спиртов
ДОФ диоктилфталат
ДБФ дибутилфталат
ТА триацетин
МХ метиленхлорид
КМЦ карбоксиметилцеллюлоза
ПАВ поверхностноактивное вещество
ДМФ диметилфталат
ТК трикрезол
ДЭФ диэтилфталат
ТЭГТП триэтиленгликольтрипропионат
ПТФЭ политетрафторэтилен
ДЭСК дигексиловый эфир себациновой кислоты
ТПГ трипропионат глицерина
ДБС дибутилсебацинат
ДОС диоктилсебацинат
МБДГ монобензоандиацетат глицерина
ТФФ трифенилфосфат
ТЭГ триэтиленгликоль
ПММА полиметилметакрилат
ДСКдифференциальная сканирующая калориметрия
ЖМ лакокрасочные материалы
ВД водные дисперсии
ЧЖК частично желатинированный коллоксилин
СВП сухо вальцованные пасты
ПК полимерные композиции
ПКМ полимерный композиционный материал
АПАВ анионоактивные ПАВ
НПАВ неионогенные ПАВ
ПП полоса поглощения
ЯМР ядерно магнитный резонанс
ТМ термомеханика
ТМК термомеханическая кривая
Тст температура стеклования
Тт температура текучести
Аг изменение температуры
X доля компонента
У отклик
р коэффициент уравнения регрессии
тпр предел текучести
п степень аномалии течения
ц эфэффективная вязкость
г0 наибольшая ньютоновская вязкость
Введение
Актуальность


Хорошую растворимость обеспечивают лаковые коллоксилины со средней молекулярной массой в интервале 0-0, что соответствует степени полимеризации 0-0. НЦ, предназначенные для изготовления порохов, имеют более высокую молекулярную массу по сравнению с лаковыми: -, что соответствует степени полимеризации -. Это связано с тем, что они должны обеспечить высокую механическую прочность пороховых элементов. Растворимость нитрата целлюлозы определяется, в первую очередь, содержанием азота. Низкоазотный нитрат целлюлозы (коллоксилин и пироксилин №2) растворяется во многих органических низкокипящих (ацетон, метанол, пиридин, нитробензол, метилацетат и т. Разбавленные минеральные кислоты вызывают медленную денитрацию коллоксилина, а щелочи (особенно спиртовые растворы) омыляют и разрушают нитраты целлюлозы. Нитраты целлюлозы любой степени замещения не растворимы в воде и в большинстве неполярных растворителей. Нитраты целлюлозы являются одними из первых модифицированных полимерных материалов, нашедших промышленное применение. Недостатком нитратов целлюлозы являются горючесть, взрывоопасность, низкая термо- и светостойкость. Введение стабилизаторов несколько повышает термостойкость. Пластификация снижает опасность его переработки. Изделия из нитратов целлюлозы являются горючими, но, как правило, взрывчатыми свойствами не обладают. Однако горючесть нитратов целлюлозы является полезным и необходимым свойством, определяющим их широкое использование в производстве порохов, ракетных топлив, пиротехнических составов и взрывчатых материалов. Высокая полярность не полностью замещенных эфиров целлюлозы связана с наличием в их макромолекулах сильно полярных гидроксильных, эфирных, нитратных, ацетатных и других групп [3]. Эти группы ответственны за образование водородных и диполь - дипольных связей, которые, в свою очередь, обеспечивают высокую температуру стеклования полимера и отсутствие температурной области пластической деформации. Задача пластификатора в этом случае состоит в сольватации полярных групп полимера, за счет чего снижается межмолекулярное взаимодействие, повышается подвижность сегментов макромолекул [3]. Чем выше дипольный момент молекул пластификатора, тем сильнее его взаимодействие и совместимость с полимером и тем выше должно быть пластифицирующее действие. Таким образом, при выборе конкретного пластификатора должен быть найден компромиссный вариант. Обычно решением проблемы бывает использование смеси пластификаторов, в которую входят как молекулярно-совместимые с полимером, так и структурные пластификаторы. Варьирование состава смесей пластификаторов позволяет взаимно скомпенсировать недостатки отдельных пластифицирующих добавок и даже получить синергетический эффект [5]. Традиционными молекулярными пластификаторами эфиров целлюлозы являются сложные эфиры карбоновых и фосфорной кислот, структурными пластификаторами - касторовое масло, хлорпарафин, кастероль и др. В литературе предлагается большое количество различных пластифицирующих добавок для ацетатов и нитратов целлюлозы, которые имеют свои преимущества и недостатки. При этом эксплуатационные характеристики материалов на основе эфиров целлюлозы определяются как их химическим строением, так и типом и содержанием применяемого пластификатора. Так, показано [6], что увеличение содержания ацетатных групп в мономерном звене АЦ приводит к уменьшению сорбционной емкости полимера. Под влиянием низкомолекулярных жидкостей ацетаты целлюлозы могут переходить в жидкокристаллическое состояние [7]. Сорбционная способность ДАЦ примерно в 1,7 раза выше, чем у ТАЦ [6]. Эти закономерности сохраняются и для пластифицированных диметилфталатом (ДМФ) и дибу-тилфталатом (ДБФ) ацетатов целлюлозы. Авторы работы [6] связывают наблюдаемые эффекты с тем, что в ДАЦ имеется свободная гидроксильная группа. Для ДАЦ характерны также более низкие коэффициенты диффузии воды, чем для ТАЦ. Это объясняют [5,7] тем, что гидроксильная группа ДАЦ может образовывать водородные связи как с другими макромолекулами полимера, так и с диффундирующими молекулами паров воды.