Управление внутренней структурой пенопластов на основе механизма гетерогенного зародышеобразования в одночервячном экструдере

• Автор: Коршунов, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 104 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ВСПЕНИВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Основные понятия о пенообразовании

1.2. Экструзионный метод вспенивания полимеров

1.2.1. Технологические методы получения пенопластов

1.2.2. Физикомеханические свойства пенопластов

1.2.3. Физические основы получения пенопластов

1.2.3.1. Стадии формирования пены.

1.2.3.2. Нуклеация газовых пузырей

1.3. Производство пенополистирольных плит на

основе вспенивания газонасьпценых гранул

1.3.1. Основные технологические стадии
1.3.2. Приемы получения однородных гранул.
1.3.3. Влияние формы лопастей мешалки на размер капель при перемешивании взаимно
нерастворимых жидкостей.
1.4. Задачи исследования.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
2.1. Численная плотность сверхкритических зародышей
2.1.1. Основные положения модели
2.1.2. Оценка численной плотности пузырей в
полимерной пене без учета поглощения газа сверхкритическими пузырями в период
нуклеации.
2.1.3. Оценка численной плотности пузырей в
полимерной пене с учетом поглощения газа сверхкритическими пузырями в период
нуклеации
2.1.4. Условие применимости модели.
2.1.5. Технологические рекомендации
2.1.6. Заключение
2.2. Гранулометрический состав полимерных гранул,
полученных суспензионным методом. Влияние формы лопасти мешалки на диаметр капель
2.2.1. Оценка диссипации энергии турбулентности в
вихревой области за лопастью мешалки
2.2.2. Время установления равновесия в эмульсии
2.2.3. Максимальный диаметр капель.
2.2.4. Технологические рекомендации
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Экспериментальное исследование нуклеации
газовых пузырей в растворе полиэтиленбутан, вспениваемом экструзионным методом.
3.1.1. Оборудование
3.1.2. Материалы.
3.1.3. Порядок проведения экспериментального
исследования.
3.1.4. Оценка погрешностей.
3.2. Экспериментальное исследование гранулометрического состава продукта
суспензионной полимеризации
3.2.1. Оборудование
3.2.2. Материалы и порядок проведения испытаний.
3.3. Исследование упругих свойств пенопластов
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ.
4.1. Нуклеация газовых пузырей при экструзионном
методе вспенивания полимеров
4.1.1. Механизм нуклеации.
4.1.2. Влияние концентрации талька
4.1.3. Влияние геометрии сопла
4.1.4. Влияние концентрации газа
4.1.5. Влияние концентрации моностеарата глицерина.
4.1.6. Влияние температуры сопла
4.2. Гранулометрический состав полимерных частиц
4.2.1. Влияние скорости перемешивания.
4.2.2. Влияние момента ввода стабилизатора
4.3. Физико механические свойства пенопластов
4.3.1. Упругие свойства пенополисгирола.
4.3.2. Упругие свойства экструзионного
пенополиэтилена.
4.3.2.1. Влияние моностеарата глицерина
4.З.2.2 Влияние температуры сопла.
4.З.2.З. Влияние концентрации та
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Стр. СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ. ВВЕДЕНИЕ. ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ВСПЕНИВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Стадии формирования пены. Приемы получения однородных гранул. Задачи исследования. ГЛАВА 2. Условие применимости модели. Максимальный диаметр капель. ГЛАВА 3. Материалы. Оценка погрешностей. Материалы и порядок проведения испытаний. ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ. Механизм нуклеации. Влияние концентрации моностеарата глицерина. Влияние скорости перемешивания. Упругие свойства пенополисгирола. З.2. Влияние температуры сопла. З.2. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ. Ra - радиус конического сопла на выходе,. Круг использования вспененных полимерных материалов в настоящее время очень широк. Пенопласты применяются в авиации, ракетостроении, медицине, химических технологиях и коммунальных хозяйствах. Свойства пенопластов, связанные со звукоизоляцией, теплоизоляцией, возможностью восстановления их формы после упругого воздействия, обуславливают эффективность применения этих материалов. В качестве примера получения вспененной массы является пенополиуретан, вспенивание которого производится путем введения фреонов в один из его компонентов, в этом случае структура пористых ячеек неконтролируемая и кроме того добавление фреонов ухудшает пластические свойства материала. Предлагаемая в настоящее время способы вспенивания полиуретана за счет гомогенной нуклеации растворенных под высоким давлением простых газов (СО2) так же не приводит к желаемой структуре пор. В диссертации разработан метод, основанный на применении углеводородов, в этом случае растворенные углеводороды пластифицируют исходный материал, что улучшает качество пористой структуры, следует также отметить, что примененные в диссертации вспенивающие агенты не подпадают под ограничения международной конвенции. В диссертации также предложен способ управления пористой структурой на основе гетерогенного нукл еобразования. Теплоизоляционные и механические свойства пенопластов определяются их внутренней ячеистой структурой, хотя в настоящее время не существует подходов, однозначно связывающих структуру этих материалов с термоизоляционными и прочностными свойствами, тем не менее, существует явная корреляция между числом ячеек, их структурой (открыто пористой, закрыто пористой) и желаемыми потребительскими или эксплуатационными свойствами.