Поливинилхлоридные композиции строительного назначения с полифункциональными наполнителями

• Автор: Низамов, Рашит Курбангалиевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 393 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА 1. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И СПЕЦИФИКА ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

1.1 Применение ПВХматериапов в строительстве современное состояние, перспективы

1.1.1.Производство ПВХ в мире и России, тенденции.

1.1.2. Номенклатура ПВХматериалов строительного назначения.

1.1.3.ПВХматериалы как многокомпонентные системы

1.2 Технологические проблемы производства материалов и изделий

на основе ПВХ

1.2.1. Термодеструкция и пути повышения термостабильности поливинилхлорида

1.2.2. Современные стабилизаторы ПВХсистем.

1.2.3. Специфика реологического поведения расплавов ПВХ

1.3. Наполнение как эффективной способ модификации ПВХ
1.3.1. Наполнители ПВХ
1.3.2. Образование и структура граничных слоев в наполненном ПВХ.
1.3.3. Влияние наполнителей на термостабильность ПВХ
1.3.4. Влияние наполнителей на перерабатываемость ПВХ
1.4 Способы функционализации наполнителей для полимеров
1.4.1. Создание микродисперсных наполнителей, в том числе наноструктур
1.4.2. Активация поверхности наполнителей химическая, физическая и физикохимическая.
1.5. Обоснование выбора специфических видов наполнителей для мягких и жестких ПВХматериалов
1.5.1. Нерудные ископаемые Татарстана и перспективы их использования в качестве полифункциональных наполнителей в строительных материалах на основе ПВХ.
1.5.1.1. Цеолитсодержащие породы ЦСП
1.5.1.2. Битумсодержащие породы БСП.
1.5.1.3. Глауконитсодержащие породы ГСП.
1.5.2. Промышленные отходы в качестве полифункциональных наполнителей ПВХ
1.5.2.1. Неорганические техногенные отходы
1.5.2.2. Органические техногенные отходы
1.6. Обоснование цели и задач исследования
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОСНОВНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПВХСИСТЕМ.
2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Методики приготовления образцов
2.3. Методы исследования, приборы и установки
2.3.1. Перечень стандартных методов испытаний
2.3.2. Методы исследования модификаторовнаполнителей и их взаимодействия с компонентами ПВХсистем.
2.3.3.Статистическая обработка экспериментальных данных
2.3.4.0птимизация составов, технологических и эксплуатационных
свойств ПВХкомпозиций
ГЛАВА 3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ПВХ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
3.1. Классификация полифункциональных наполнителей по их гранулометрическому составу и удельной поверхности
3.2 Прогнозирование влияния толщины и характера граничных слоев на свойства ПВХкомпозици й.
3.3 Классификация наполнителей по химической природе и энергии смачивания пластификатором
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПВХ И НАПОЛНИТЕЛЕЙ ИЗ НЕРУДНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
4.1. Цеолитсодержащие породы ЦСП как модификаторынаполнители в материалах на основе ПВХ
4.1.1 Специфика влияния ЦСП на свойства ПВХ композиций
4.1.1.1 Влияние ЦСП на термостабильность ПВХкомпозиций
4.1.1.2. Изучение механизма стабилизирующего действия ЦСП на примере модельных синтетических цеолитов
4.1.1.3. Особенности влияния ЦСП на технологические и основные эксплуатационные свойства ПВХ.
4.1.2 Исследование возможности и эффективности использования в ПВХкомпозициях смешанных наполнителей, содержащих ЦСП.
4.2 Битумсодержащие породы БСП как специфические
модификаторынаполнители ПВХ
4.2.1 Особенности наполнения ПВХкомпозиций
битумсодержащими известняками
4.2.1.1. Свойства наполненных пластифицированных ПВХкомпозиций.
4.2.1.2. Наполнение жестких ПВХкомпозиции
битумсодержащими известняками
4.2.1.3. Оценка влияния битумосодержания в битумсодержащих известняках на свойства Г1ВХ композиций.
4.2.2. Особенности наполнения ПВХкомпозиций
битумсодержащими песчаниками.
4.2.2.1.Наполнение пластифицированных ПВХкомпозиций
4.2.2.2. Особенности наполнения жестких ПВХкомпозиций
4.3. Использование глауконитсодержащих пород в составе материалов на основе ПВХкомпозиций.
4.3.1. Физикохимические основы наполнения ПВХ глаукон итсодержащи ми породами.
4.3.2. Модификация ПВХматериалов глауконитсодержащими наполнителями.
4.3.2.1.Особенности модификации пластифицированных ПВХкомпозиций.
4.3.2.2. Специфические особенности модификации материалов на основе жесткого ПВХ
4.3.3. Свойства пластифицированных и жестких ПВХкомпозиций, наполненных смесями глауконитсодержащих пород
с разной удельной поверхностью частиц
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПВХ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ
5.1.Техногенные отходы неорганической природы.
5.1.1. Примеры использования в рецептурах ПВХматериалов
отходов неорганической природы.
5.1.1 Л. Неорганические отходы как наполнители мягких ПВХматериалов.
5.1.1.2. Сравнение свойств пластифицированного ПВХ, наполненного бегхаузной пылью и вспученным перлитовым песком.
5Л. 1.3.Применение неорганических отходов в жестких ПВХкомпозициях
5.2. Наполнители органической природы в композициях на основе
5.2 Л. Обоснование использования в ПВХ наполнителей
органической природы.
5.2.2. Изучение влияния древесных отходов на свойства жестких и мягких ПВХкомпозиций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ГЛАВ 4 и 5. УСТАНОВЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЛИЯНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ СВОЙСТВА НАПОЛНЕННЫХ ПВХКОМПОЗИЦИЙ
ГЛАВА 6. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПВХ. ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ВНЕДРЕНИЯ.
6.1. Математическая обработка результатов экспериментальных исследований.
6.2. Оптимизация составов и свойств материалов на основе ПВХ
6.3. Опыт практического внедрения разработанных композиций в промышленную технологию
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Как известно, от конформационной и конфигурационной природы макромолекул зависят структура и свойства соответствующих структурных уровней, в том числе и надмолекулярная структура полимера. Причиной резкого ускоренного старения пластифицированных материалов и изделий является также окисление пластификатора кислородом воздуха. Образующиеся при окислении сложноэфирных пластификаторов пероксиды инициируют распад макромолекул ПВХ. ПВХ вследствии окисления пластификатора достигается за счет введения в композицию стабилизаторов антиоксидантов или их синергических сочетаний. В этих случаях ингибирование реакции окисления пластификатора при использовании стабилизаторов антиоксидантов как эхо вызывает стабилизацию ПВХ. Это фундаментальное явление стабилизации ПВХ в растворе при его термоокислительной деструкции получило название эхостабилизация поливинилхлорида . Вообще, старение полимеров является интересным и сравнительно малоизученным процессом. Старение полимеров сложный комплекс химических, физикохимических, механохимических процессов, происходящих под влиянием окружающей среды, при их переработке, эксплуатации и хранении, приводящий к ухудшению свойств. Важно знание характера протекающих процессов химических, физикохимических, механохимических при использовании полимеров в строительстве, особенно для наружных работ. Знание закономерностей изменения свойств материалов и изделий при старении, позволяет создавать материалы с заданным комплексом свойств во времени, прогнозировать срок службы изделий, использовать процессы деструкции для модификации полимерных изделий и квалифицированно использовать отработанные состарившиеся полимерные изделия. Особо актуальной эта задача представляется для ПВХ, который как было отмечено ранее, доминирующим образом используется в строительстве и в значительной мере для наружного использования. Старению полимеров, в том числе и ПВХ, посвящены работы Г. Е. Заикова, Эмануэля Н. М., Бучаченко А. Л., Крицмана В. А. ,. ПВХ некоторых химических НС1, , органические кислоты, соли активных металлов и др. УФлучи, механические напряжения в стадии переработки факторов. Обобщая можно сказать, что стабилизация как жестких так и пластифицированных ПВХматериалов может достигаться в первую очередь на основе химической, сольватационной, структурнофизической и эхостабилизаций в основном через введение модифицирующих стабилизирующих добавок стабилизаторов. Стабилизаторы химические соединения, добавляемые к полимеру и способствующие повышению его стабильности, т. ПВХ. В силу специфики химического строения ПВХ, его надмолекулярной структуры, к стабилизаторам предъявляются особые требования. Важным для стабилизирующих систем ПВХкомпозиций является снижение вязкости расплавов ПВХкомпозиций, т. Для этого, как отмечалось выше, стабилизатор должен обеспечивать высокую совместимость с полимерами и другими компонентами рецептуры при температурах переработки и эксплуатации легкую пластикацию и оптимальную вязкость расплава смазывающий эффект для предотвращения механодеструкции макромолекул и прилипания композиции к металлическим частям перерабатывающего оборудования отсутствие запаха. Очень важно, чтобы стабилизаторы при этом имели низкую стоимость и были бы обеспечены сырьевой базой . Сложно подобрать стабилизирующую систему, которая бы удовлетворяла бы всем требованиям сразу, но в этом нет и необходимости. В каждом конкретном случае возникает необходимости решения конкретной задачи по стабилизации. Например, для устранения действия кислорода атмосферы, который присоединяется к радикалам и в результате образуется кислородсодержащие группы активаторы разложения ПВХ, используют стабилизаторы антиоксиданты и антиозонаторы. Стабилизация ПВХ достигается в этом случае введением в составы композиций акцепторов кислорода, или ингибиторов, способных обрывать цепную реакцию дегидрохлорирования фенолсульфидов, вторичных ароматических аминов, бисфенолов, карбоксилатов металлов и т. Подвижный водород этих веществ легко присоединяется к молекуле углерода и дегидрохлорирование а соответственно и терморазложение ПВХ прекращается. В основу классификации стабилизаторов могут быть положены различные признаки.