Курсовая работа: Разработка технологии полимеризационного наполнения ПКА дисперсными наполнителями

Прочность при межслоевом сдвиге, МПа не менее 5

2. Методы и методики эксперимента

Целью данной работы являлась оценка основных качественных характеристик полимеризационнонаполненного поликапроамида сплавом Nd-Fe-B.

В основу метода получения ПКМ заложен принцип синтеза поликапроамида путем полимеризации капролактама, осуществляемый в промышленном масштабе.

2.1. Синтез ПКА

ε-Капролактам растирают в фарфоровой ступке. В предварительно взвешенную сухую ампулу берут навеску капролактама с точностью до 0,0002 г. С помощью микропипетки вводят в ампулу расчетное количество активатора. Ампулу быстро запаивают. Затем ампулу помещают в песчаную баню с температурой 260°С для полимеризации капролактама; время полимеризации 6 часов.

2.2. Определение НМС

Для определения содержания НМС полученный полимер измельчают и кипятят со 100 мл воды в течение 2-х часов в круглодонной колбе с обратным холодильником для удаления мономера и низкомолекулярных примесей. Фильтруют, промывают и сушат. Выход полимера рассчитывают по формуле:

,

где m₀ – навеска полимера до кипячения, г,

m₁ – навеска полимера после кипячения, сушки, г.

2.3. Определение вязкости растворов ПКА

Экспериментальные методы определения сводятся к измерению значений для ряда концентраций раствора. Рассчитанные значения η_уд /С=f(С) и экстраполируют полученные данные к С=0.

Измерение значений η_о и η проводят в капиллярных вискозиметрах типа ВПЖ-4. Определенное с помощью экстраполяции значение характеристической вязкости [η] позволяет рассчитать молекулярную массу (М_n ) полимера по формуле Марка – Куна – Хаувинка:

[η]=К_h ×М_n ²

Константа Хаггинса определяется из соотношения:

2.4. Определение температуры плавления

Температура плавления полученного волокнонаполненного поликапроамида определяется на песчаной бане. Полученный полимер помещают в пробирку, туда же опускается термометр на 500°С, и нагревается до полного расплавления. Записывают две температуры: одну, при которой появляется жидкая фаза; а другая при которой все вещество превратилось в расплав. Интервал температур между началом плавления и его окончанием называется температурой плавления.

2.5. Метод инфракрасной спектроскопии (ИКС)

Для изучения взаимодействия модифицирующих добавок с полимерным связующим применялся метод ИК-спектроскопии. ИК-спектры регистрировались на спектрофотометре «Specord» М-80 в области 400 ¸ 4000 см^-1 . Исследуемые образцы наполнителя, связующего и композиционных материалов измельчались в вибрационной шаровой мельнице до тонкодисперсного состояния, добавлялось несколько капель иммерсионной жидкости, тщательно растирались в агатовой ступке и далее полученную пасту помещали между двумя пластинами (одна - из NaCl, другая из KBr). Для записи высококачественных спектров поглощения в качестве иммерсионной жидкости в области 4000 ¸ 2000 и 1500 ¸ 1300 см^-1 использовали гексахлорбутадиен; в области 2000 ¸ 1500 и 1300 ¸ 400 см^-1 - вазелиновое масло.

2.6. Метод термогравиметрического анализа (ТГА)