Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология полимерных и композиционных материалов

Диссертационная работа:

Бауман, Николай Александрович. Получение высокоударопрочных композиций на основе полипропилена и этиленпропиленового каучука : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.06 / Бауман Николай Александрович; [Место защиты: Казан. гос. технол. ун-т].- Казань, 2011.- 153 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2965

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы*. В результате модификации полипропилена этиленпропиленовым каучуком получаются продукты, которые обладает большим сопротивлением разрушению, чем исходный полипропилен. Однако, несмотря на структурное подобие, СКЭПТ несовместим с полипропиленом. Фаза СКЭПТ существует как отдельные частицы в матрице полипропилена, а плохое диспергирование этих частиц и большие их размеры отрицательно сказывается на повышении ударопрочности получаемых композиций. Кроме того, введение каучука в полипропилен ведёт к повышению вязкости композиций, что неблагоприятно сказывается на технологичности и эксплуатационных характеристиках таких материалов. Поэтому одной из задач технологии получения современных композиционных материалов на основе полипропилена и этиленпропиленового каучука является разработка методов получения высокоударопрочных компаундов с улучшенной текучестью. В этой связи является актуальным поиск новых методов улучшения свойств подобных материалов, основанных на процессах химической модификации смесей полимеров при их переработке в расплаве, и исследование влияния молекулярных и структурных характеристик исходных компонентов на свойства получаемых продуктов.

В практическом отношении повышенный интерес приобретает расширение ассортимента ударопрочного полипропилена, в том числе и получение ударопрочных компаундов для изготовления деталей внутренней и внешней отделки автомобилей.

Цель диссертационной работы: Разработка научно-обоснованных подходов получения высокоударопрочных и высокотекучих компаундов смешением в расплаве полипропилена и этиленпропиленового каучука.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследование влияния молекулярных и структурных характеристик СКЭПТ и природы модификатора на физико-механические и технологические свойства получаемых композиций ПП;

2. Разработка рецептуры смесей ПП/СКЭПТ с высокими ударопрочными и улучшенными технологическими характеристиками;

3. Выбор рецептур и апробация технологии получения разработанных высокоударопрочных компаундов на основе ПП и СКЭПТ для изготовления деталей бампера автомобилей ВАЗ и Hyundai.

Достоверность полученных результатов определяется сопоставимостью их с основными положениями тории смешения полимеров, а также комплексным подходом с привлечением современных методов физико-механических испытаний и физико-химических методов исследования.

Выражаю глубокую признательность и благодарность кандидату химических наук, ведущему научному сотруднику Волкову А.М. и ведущему научному сотруднику Рыжиковой И. Г. за помощь в выполнении диссертационной работы.

Научная новизна:

Определены оптимальные параметры структуры каучука и составы модифицирующих систем для получения высокоударопрочных и высокотекучих композиций на основе ПП и СКЭПТ.

Выявлен характер влияния природы и функциональности винилового соагента на изменение ударопрочных и технологических свойств смесей ПП/СКЭПТ.

Методами ДМА, ГПХ, ДСК, ИК-спектроскопии определено, что при модификации смесей ПП/СКЭПТ системами пероксид/полярный соагент преимущественно проходят реакции образования блок- и/или привитых сополимеров ПП и СКЭПТ.

Практическая значимость:

Разработаны высокоударопрочные и высокотекучие смеси на основе ПП и СКЭПТ состава 80/20, полученные смешением в расплаве с использованием модифицирующих систем. Данные смеси были использованы для получения компаундов, соответствующих техническим требованиям к материалам для изготовления деталей бамперов автомобилей производства ООО «АвтоВАЗ», боковой части сиденья и багажного отделения автомобиля Hyundai. Технология их производства отработана на полупромышленной линии двухшнекового экструдера ZK-35 в ООО «НИОСТ».

Разработанные смеси ПП/СКЭПТ могут быть использованы для изготовления других изделий, эксплуатирующихся в условиях высоких ударных нагрузках, например, в строительной индустрии, производстве товаров бытового назначения и др., а также как модификаторы для получения ударопрочного ПП различного назначения.

Материалы работы могут быть использованы для выбора необходимой марки каучука СКЭПТ с целью получения заданных свойств композиции с ПП.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования влияния молекулярных и структурных характеристик СКЭПТ и природы полярного соагента на физико-механические и технологические свойства получаемых композиций.

- результаты исследования структуры модифицированных смесей ПП/СКЭПТ.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на 13-й Международной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений – 5 Кирпичниковские чтения (Казань, 2009); Второй всероссийской научно-технической конференции «Каучук и резина – 2010» (Москва, 2010); 16-й Международной научно-практической конференции «Резиновая промышленность. Сырье, материалы, технологии» (Москва, 2010); Всероссийской научной школе-конференции для молодежи. «Проведение научных исследований в области инноваций и высоких технологий нефтехимического комплекса» (Казань. 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них 2 работы в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, содержит 153 страницы, а также включает 49 рисунков, 26 таблиц и список использованной литературы из 116 наименований.

Исследования проводились на смесях ПП/СКЭП(Т) состава 80/20. В качестве каучука в работе использовались четыре марки СКЭПТ фирмы Lion Copolymer (под торговыми наименованиями Royalene 563, Royalene 509, Royalene 521, Royalene 501), пять марок фирмы Lanxess (Buna 3950, Buna 3850, Buna 6470, Buna 6250, Buna 8460) и одна марка СКЭП производства фирмы DSM Elastomers Europe (Keltan 3200 А). Все каучуки отличаются молекулярными массами, мономерным составом, степенью кристалличности и степенью разветвлённости макромолекул. В качестве полипропилена были выбраны марки 21030-16Н, 21080-16, 21270Д-16К производства ООО «Томскнефтехим», главным образом отличающиеся показателем текучести расплава.

В качестве модифицирующих агентов использовали пероксид 1,4-бис(2-третбутилпероксиизопропил)бензол, нанесенный на CaCO3 и соагенты модификации: триаллилизоцианурат (ТАИЦ) и триметилолпропантриакрилат (ТМПТА), 1,4–бутандиолдиметакрилат (БДДМА) и бутилакрилат (БА).

В работе были использованы следующие методы испытания: метод определения показателя текучести расплава, метод определения предела текучести при растяжении, предела прочности при разрыве, относительной деформации при разрыве, метод определения модуля упругости при изгибе, метод определения ударной вязкости по Изоду с надрезом, определение вязкости по Муни, определение реологических характеристик, определение времени термоокислительного старения. Для анализа смесей использовались современные методы исследования, такие как: дифференциально-сканирующая калориметрия, дифференциальный механический анализ, электронная сканирующая микроскопия, гельпроникающая хроматография, инфракрасная спектроскопия, метод ядерного магнитного резонанса, метод оценки разветвлённости каучука на анализаторе перерабатываемости резин RPA 2000, метод экстракции каучука, метод фракционного элюирования с повышением температуры.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net