Реферат: Модификация вторичных полимеров для изготовления изделий различного функционального назначения

1) Образование натриевых солей ТФК и ЭГ:

2) Химическая реакция востановления ТФК и ЭГ из натриевых солей с помощью H.

Было изучено влияние на выход и количество получаемых продуктов: температуры реакции, продолжительности процесса, размера частиц (флексов) ВПЭТФ.

Размер частиц ВПЭТФ варьировался от 50 до 500 мм.

На процесс деполимеризации решающее влияние оказывают: продолжительность процесса (за 20 мин деполимеризация происходит только 8%, а за 90 мин этот показатель возрастает до 90%); Кислотное число ТФК соответствует 500 при размере частиц 500 мм и 652 при –50мм. Степень разложения ВПЭТФ в работе достигала 96%. При этом выход ТФК соответствовал- 93,02%, а ЭГ- 93,11%.

4.1 Исследование влияния связующих слоев на характер межмолекулярного взаимодействия в ПКМ на основе ВПЭНД

Поверхностнои слои полимеров, в том числе полиолефинов, можно активировать путем модификации поверхности при помощи различных низкомолекулярных и высокомолекулярных веществ, которые играют роль ПАВ.

Исследования проводились по введению ПАВ, во ВПЭНД. Как видно из таб. 4, введение ПАВ в ВПЭНД, эффективно влияет на весь спектр свойств ВПЭНД.

При введении ПАВ образуется слой модификатора, который будет положительно сказываться на свойствах полимера как демпфирующая пленка с более эластичными свойствами, чем полимер. Такой эластичный слой способствует снижению внутренних напряжений, возникновению активных функциональных групп, взаимодействующих с активными группами полимера.

4.2 Исследования взаимосвязи структура- свойства разрабатываемых ПКМ на основе ВПЭНД методом ТГА

В работе представлялось необходимым изучить процесс термической деструкции ВПЭНД и композиции на его основе с целью выяснения влияния модифицирующих добавок на формирование структуры и свойств получаемого материала для определения температурных пределов эксплуатации и кинетики термодеструкции.

По данным ТГА установлено, что области основных деструктивных процессов обнаружены в области температур 330- 550 С, с минимальной температурой деструкции 480 о С.

Результаты ТГА для ВПЭНД, модифицированного ПАВ

Температурные области интенсивной деструкции модифицированного ВПЭНД лежат, у исходного материала, в интервале 373 С, а модифицированного 480 С, потери массы в этих областях также отличаются от исходного полимера: например, при 300 С, немодифицированный ВПЭНД имеет потерю массы 5,5%, модифицированный ВПЭНД- 3,9%. Вероятнее всего ПАВ, увеличивая гомогенизацию системы в ВПЭНД, повышает межмолекулярное взаимодействие между разными по химической природе компонентами.

Данные ИКС композиции представлены. Из рисунка видно что для ВПЭНД характерны полосы поглощения –СН2, и С=О. При введении ПАВ во ВПЭНД наблюдается появление новых групп в области 2018 и в области 879 (группы С=С=С). Это говорит о том что появились новые химические связи. Модификация путем введения ПАВ вызывает также увеличение интенсивности полос поглощения, что свидетельствует об увеличении степени упорядоченности структуры ВПЭНД, модифицированного ПАВ.

4.3 Исследование влияния смешения различных вторичных термопластов на свойства ПКМ

В расширении ассортимента термопластов при получении материалов с заданными свойствами ведущей тенденцией становится разработка полимер- полимерных композиций (ППК). Создание сплавов (смесей) является наиболее экономическим и технологически доступным методом получения новых КМ.

Было рассмотрено совмещение ВПЭНД и ВПЭТФ в присутствии пластификатора ПЭС- 5. При совмещении использовались следующие составы между компонентами:

1. 30% ВПЭНД и 70% ВПЭТФ;

2. 50% ВПЭНД и 50% ВПЭТФ.

Совмещение приводит к облегчению переработки ВПЭТФ и улучшению индивидуальных свойств каждого полимера.

Как видно из табл. 6, при этом увеличилась уд, с 58 кДж/м2 до 66,3 кДж/м2, сж с 28 до 35,3 МПа.

При этом наилучшие свойства были выявлены при композиции которая состоит из ВПЭНД 50% + ВПЭТФ 50%. При этом раст., увеличивается с 24 до 25,5 МПа, уд., с 58 до 66,3 кДж/м2, сж., с 28 до 25,5 МПа.

Улучшение свойств при соотношении ВПЭНД и ВПЭТФ 50/50%, по сравнению с композицией ВПЭНД и ВПЭТФ 30/70%, видимо связано с тем, что ВПЭТФ не успевает полностью гомогенизироваться в расплаве и вследствие этого происходит не плотное упаковывание молекул ПЭНД. При меньшем содержании ВПЭТФ по отношению к ВПЭНД совмещение полимеров улучшается, возрастает упаковка макромолекул ВПЭНД, результатом чего служит повышение физико- механических показателей композиции.

4.4 Исследование влияния УФ- облучения на свойства ПЭ композиции

Эффективное сшивание полиолефинов может быть достигнуто фотохимическим воздействием, заключающимся в облучении УФ- светом. В результате такого воздействия под влиянием активизированных УФ- светом молекул образуются макромолекулы, рекомбинация которых приводит к возникновению поперечных связей.

Нами были облучены УФ образцы ВПЭНД в смеси с ВПЭТФ в соотношении 50:50. Как показали данные физико- механических испытаний, р, увеличивается в два раза, р в 4 раза, ИЗГ в 4 раза, уд в 1,5 раз, сж, в 2 раза. Исходя из этих данных, можно предположить, что небольшие концентрации ВПЭТФ могут служить своего рода защитными добавками для стабилизации надмолекулярной структуры ВПЭНД к действию УФ облучения.

Наибольшее межмолекулярное сшивание наблюдается при соотношении ВПЭНД 50% и ВПЭТФ 50%. ВПЭТФ при этом выполняет роль наполнителя для ВПЭНД, что приводит к ощутимому улучшению физико- механических свойств облученной системы. Кроме этого условия немаловажным является прочное взаимодействие на границе полимер- наполнитель, что особенно отражается на свойствах гетерогенной системы при больших количествах наполнителя.

Глава 5. Модификация вторичного поликапроамида (ВПКА)

5.1 Исследование влияния регуляторов структуры на свойства ВПКА

Известно, что улучшения физико- механических свойств ПКМ можно добиться добавлением 1- 10 частей регуляторов процесса кристаллизации, оксидов и/или сульфидов второй главной группы периодической системы элементов (Zn O, Zn S, Cd S), приводящим к изменению структуры полимера и соответственно – к улучшению его физико- механических свойств.

В работе для модификации ВПКА использовали известные регуляторы структуры, которые одновременно могут служить наполнителями. Введение различных модифицирующих добавок осуществляли в процессе литья под давлением путем механического смешения полимера в расплаве с модифицирующими добавками, с изучением их влияния на структуру и физико- механические свойства ВПКА.

При выборе наполнителя – регулятора структуры изучалось влияние на свойства ВПКА следующих дисперсных добавок: оксида цинка, стеарата Са и их совместного действия. Оказалось, что все из исследуемых наполнителей приводят к улучшению физико- механических характеристик.

Наибольшего эффекта можно достичь при совместном действии малых добавок, свойства ПКМ при этом возрастают на 20- 43%, за счет формирования более совершенной надмолекулярной структуры, структурообразования в объеме полимера что в итоге в наибольшей степени вызывает улучшение механических свойств ПКМ.

5.2 Исследование влияния зародышей структурообразования во ВПКА на характер образующихся надмолекулярных структур методом РГА

Для оценки структурных особенностей разработанных на основе ВПКА композиций использовался метод рентгенографического анализа, как основной при изучении строения кристаллитов (для оценки степени кристалличности, размеров кристаллитов, степени порядка внутри них).