СЕКЦИЯ 1.4. СИНТЕЗ, ИССЛЕДОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ В ПРОИЗВОДСТВЕ
Исследованы короноэлектреты на основе композиций эластомеров с электрически активными наполнителями, изучены их электретные, диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики.
Через создание двухслойных полимерных пленок определена глубина залегания носителей зарядов в короноэлектреты на основе каучука синтетического этиленпропиленового тройного, сополимера этилена с винилацетатом, каучука синтетического натрий-бутадиенового, а также их композиций с аэросилом. Изучено влияние электретирования на значения смачивания пленок из полистирола и его композиций с различным содержанием аэросила.
Исследованы короноэлектреты на основе композиции полиэтилена низкого давления и диатомита. Сопоставлены электретные свойства полученных композиций (полученные методами вибрирующего электрода, ТСРП) с их структурными характеристиками (изученные с помощью методов ИК-спектроскопии, ДСК, оптической микроскопии).
Исследованы термо- и короноэлектреты на основе эпоксидиановой смолы ЭД— 20 с использованием олигомерного реакционноспособного модификатора ПЭФ— 3А. Наибольшие значения потенциала поверхности и пьезокоэффициента получены для термоэлектретов на основе ЭД— 20, отвержденного ПЭПА.
Исследованы короноэлектреты на основе композиций полиолефинов с аэросилом А200, полученные на смесителях различного типа и различными методами переработки. С наполнением композиций полиэтилена и полипропилена аэросилом электретные свойства улучшаются. Композиции полиэтилена с аэросилом, полученные на Brabender обладают лучшими электретными свойствами, по сравнению с системами, смешанными на вальцах.
Методом термостимулированной релаксации потенциала поверхности исследована стабильность электретных свойств отрицательно заряженных короноэлектретов на основе композиций полилактида (ПЛА) с титанатом бария. Полная релаксация потенциала поверхности наблюдается для всех композиций в диапазоне температур, близких к температуре стеклования ПЛА. Наиболее стабильными свойствами обладает композиция ПЛА с 2% BaTiO3.
Проведено моделирование псевдоживой радикальной полимеризации стирола в присутствии тритиокарбонатов, показана адекватность модели сравнением экспериментальных и расчетных данных. Исследовано влияние управляющих факторов на молекулярно-массовые характеристики полимера.
Разработана модель двойного лучепреломления густосетчатых полимеров. В рамках фрактального подхода проведено компьютерное моделирование топологической структуры эпоксиаминных полимеров на основе ДГЭБА, гексиламина и гексаметилендиамина, в результате чего определены константы модели. Показана адекватность математического описания.
Разработана модель двойного лучепреломления густосетчатых полимеров. В рамках фрактального подхода проведено компьютерное моделирование топологической структуры эпоксиаминных полимеров на основе ДГЭБА, гексиламина и гексаметилендиамина, в результате чего определены константы модели. Показана адекватность математического описания.
На основе концепций блоков связей и ассоциатов разработана математическая модель кинетики отверждения смесей эпоксидов ЭД-16, ЭД-20, DER-330 триэтилентетраамином. Показана адекватность модели, вычислены эффективные константы реакций.
Разработана математическая модель кинетики катионной сополимеризации изобутилена с изопреном на катализаторе AlCl3 в среде СH3Cl. Адекватность модели подтверждена сравнением аналитически рассчитанных и экспериментальных значений конверсии и средних молекулярно-массовых характеристик сополимера.
Исследовано распределение различных типов серы – серы технической, серы полимерной и дисперсии серы технической в резиновых смесях протекторного назначения. Преимущество дисперсии серы проявилось при испытании на многократный изгиб с проколом, когда наблюдалась самая низкая скорость разрастания трещин.
Исследовано поведение бутадиен-стирольных каучуков фирмы “LANXESS” (Германия), отличающихся содержанием 1,2-структур в бутадиеновых звеньях, в процессе вулканизации эффективной серно-ускорительной системы на основе полимерной серы, сульфенамидного ускорителя и замедлителя подвулканизации. В резиновых смесях на основе каучука VSL 5025 с повышенным содержанием 1, 2-звеньев (50 %) процесс вулканизации замедляется, в наполненных, и ненаполненных смесях по сравнению с каучуком VSL 2438 с содержанием 1, 2-звеньев 24 %.
Рассчитаны параметры растворимости, полярности, совместимость компонентов динамических термоэластопластов: каучука, полипропилена и слоистого наполнителя, определяющие состав и свойства композитов. На основании проведенных расчетов выбраны компоненты для получения динамических термоэластопластов и разработаны композиты с улучшенными физико-механическими свойствами.
Изучено влияние хлорпарафина, дибутилфталата, бензилбутилфталата, ЭДОСа (смесь производных 1, 3- диоксанов), ди-2-бутоксиэтиладипината, диоктилсебацината, ПН6 и бензил-2-этилгексиладипината на вязкостные и физико-механические свойства тиоколовых герметиков. Установлено наибольшее влияние на свойства тиоколовых герметиков совместимости пластификатора с жидким тиоколом, вязкости самого пластификатора и его рН.
Изучалось влияние смесевых термоэластопластов (ТЭП) на основе сополимеров СЭВА с различным содержанием винилацетата и СКЭПТ, на свойства дорожного битума. В результате оптимизации ТЭП, определены составы с максимальной модифицирующей способностью, полученные модифицированные битумы, обладают высокими физико– механическими свойствами и адгезией к минеральному наполнителю.
Исследовано влияние силанольной модификации на адгезионные характеристики ненаполненных композиций на его основе. Рассмотрены адгезионные характеристики ненаполненных композиций на основе бутадиен-нитрильного каучука и тиокола. Силанольная модификация каучука БНКС-40 винилтриэтоксиланом позволяет повысить адгезионные характеристики композиций более чем в два раза. Адгезионные показатели при соотношении БНКС-40/тиокол 90/10 имеют максимальные значения.
Изучена эффективность использования различных органобентонитов в силоксановых резинах. С введением органобентонита до 5 мас.ч. улучшаются физико-механические свойства, термостойкость, а также стойкость к набуханию в толуоле силоксановых резин.
Улучшение свойств силоксановых резин связывается с произошедшей интеркаляцией каучука в межслоевое пространство органобентонита.
Изучалось влияние борорганических соединений на свойства силоксановых резин. Для резин модифицированных борорганическими соединениями при малых содержаниях наблюдается увеличение физико-механических, термических, а также вязкостных свойств, а при повышенных дозировках добавка ведет себя как пластификатор. Борорганические соединения проявляют свойства физических модификаторов.
Изучено влияние наполнителей, пластификаторов, адгезионных, целевых добавок на свойства неотверждаемых герметиков на основе этиленпропилендиевого каучука СКЭПТ50. Выбраны подходящие наполнители и адгезионные, технологические добавки и оптимизирована рецептура. Разработанные герметики обладают удовлетворительными физико-механическими, технологическими свойствами, высокой адгезией к дюралюминию, стеклу, стали, бетону.
Изучалась стойкость вулканизатов хлорсульфированного полиэтилена в агрессивных, в том числе, газообразных средах в зависимости от типа вулканизующего агента. С учетом поведения резин в растворителях и маслах, наиболее высокая агрессивостойкость достигается при использовании радиационных вулканизатов хлорсульфированного полиэтилена.
Разработаны композиции на основе полиамида 11 и функционализированных полиолефинов. Проведены реологические, термомеханические исследования, проведены физико-механические испытания полученных композиций. Выбраны композиции с улучшенными технологическими свойствами, и повышенной термостойкостью по сравнению с промышленными аналогами.
Исследовано влияние ввода совместителей различных производителей на физикомеханические свойства и реологические характеристики древесно-полимерных композитов (ДПК). Использовались продукты ведущих компаний Du Pont (США) – Fusabond M603, Fusabond E 226 и BYK Kometra GmbH (Германия) – Kometra Scona Tspe 1112 Gall. Диапазон скоростей составлял 1÷1000 с−1, температура испытаний 170 °С. Оценена эффективность изучаемых добавок.
Для оценки эффективности введения добавок проведены реологические и физикомеханические испытания композиций (оценка предела прочность при разрыве, относительное удлинение при разрыве, модуль упругости). Оценено влияние ввода добавок на изменение производительности экструзии ДПК. Добавками выступали промышленные смазки ведущих компаний: FX-5911 производста 3M (США), Baerolub W 93125 производства Baerlocher – смазка, TPW 113 производства Structol.
Изучено влияние стабилизаторов из класса фенолов, фосфитов, фосфонатов, аминов на радиационную стойкость полипропилена марки РР 1562 R. Эффективными стабилизаторами являются фосфиты в комбинации фенолами. Их использование в суммарной дозировке до 0,3 мас.ч. замедляет процесс радиационной деструкции полипропилена; предел текучести расплава облученных образцов увеличивается в полторадва раза, а относительное удлинение и прочность уменьшаются на 35 % и 25 % соответственно.
Разработана рецептура липкого слоя для получения антикоррозионной ленты на поливинилхлоридной (ПВХ) -пленке. В качестве основы для “неумирающего клея” использован бутадиеннитрильный олигомер марки СКН-26, модифицированный липкогенами, введенными при различных массовых соотношениях. Для повышения адгезионной прочности между ПВХ-лентой и липким слоем используется адгезионноактивный праймер на основе раствора сополимера винилхлорида с винилацетатом.
Исследованы плёнкообразующие и незапотевающие свойства композиций на основе гидрофильных полимеров. Полученные покрытия способны сохранять лиофильные свойства при циклическом изменении температуры от минус 20°С до плюс 20-25°С.
Исследованы плёнкообразующие, адгезионные и антистатические свойства композиций на основе сополимеров метакриловой кислоты с N-метакрилоилацетоксимом и N-валероилметакриламидом с добавлением модификаторов 2-гидрокси-1-нафтальдегида и 8-ди(2-гидроксибензальимин) -3,6-диоксаоктана. Композиции обладают высоким антистатическим эффектом и рекомендованы для дестатизации поверхности изделий из ПЭТФ и ТАЦ.
Изучено влияние аминосилана на комплекс свойств сополимеров этилена с винилацетатом и тройных сополимеров этилена с винилацетатом и малеиновым ангидридом.
Методом ИК-спектроскопии НПВО исследовано химическое взаимодействие аминосиланов и двойных и тройных сополимеров этилена. Установлено, что возможны реакции полимераналогичных превращений между аминосиланами и сополимерами как с участием алкоксигруппы, так и аминогруппы модификатора. Предложены наиболее вероятные структуры, образующиеся при взаимодействии полимер-модификатор и схемы реакций.
Методом интерферометрии исследована растворимость компонентов (алкоксисилан – сополимеры этилена) в широком диапазоне температур. Построены диаграммы фазового состояния. Установлено, что реакция между компонентами в диффузионном режиме отсутствует.
Изучено влияние концентрации перекиси, полиэфиракрилата и соотношения полимеров на некоторые свойства смеси полипропилена и сополимера этилена с винилацетатом в условиях перекисной вулканизации фазы сополимера в процессе смешения. Введение перекиси повышает прочность и эластические характеристики смеси, и позволяет получить термоэластопласт с высокой масло и бензостойкостью.
Определены изоэлектрические точки стали, дюралюминия, латуни и титана, позволяющие оценить кислотно-основные свойства как исходных металлических поверхностей, так и образующихся на них оксидов. Подход предоставляет возможность научно-обоснованного выбора субстрата для создания адгезионных соединений полимерный адгезив – металл с высоким уровнем межфазного кислотно-основного взаимодействия.
Исследовано снижение порога перколяции технического углерода в смесях несовместимых полимеров. Оно обусловлено локализацией технического углерода на границе раздела фаз между полимерами. Локальная концентрация технического углерода на границе раздела фаз определяется динамическим равновесием между количеством частиц технического углерода, удерживаемых на границе силами адгезии к ней, и отрываемых от нее силами сдвига. Предложено математическое выражение условия локализации технического углерода на границе.
На основе ароматических олигоариленаминов разного строения синтезированы новые координационные соединения железа(II), которые можно рассматривать, как металлокомплексы. Данные ИК – спектроскопии подтверждают их предполагаемое строение. Изучены электрофизические свойства синтезированных металлокомплексов.
Исследована возможность разработки композиций для защитных слоев, предназначенных для фотографических материалов с улучшенными физико-механическими характеристиками. Применение композиции на основе желатина, полиакриламида и альгината натрия в качестве пленкообразующих полимеров позволяет получить защитные слои с повышенной прочностью, эластичностью и уменьшенным водопоглощением по сравнению с чисто желатиновыми слоями.
Для защиты эмульсионного слоя от несанкционированной засветки в полимерный защитный слой вводят фильтровые красители, поглощающие свет в видимой области спектра: пинакриптол желтый, бриллиантовый синий, бриллиантовый черный, тартразин. Выбор фильтровых красителей обусловлен способностью перекрывать спектральный диапазон так, чтобы свет не достигал эмульсионного слоя или достигал его ослабленным.
Изучено влияние новых азот- и серосодержащих гетероциклических соединений на оптические характеристики бесцветных и окрашенных органических стекол на основе (со)полиметакрилатов. Установлено, что модификация окрашенных (со)полиметакрилатов при использовании небольших количеств (0,01 мол%) данных соединений, приводит к существенному увеличению оптической плотности, и интенсивности флуоресценции красителя родамина 6Ж.
Изучены особенности синергизма проявляющих веществ в парах метол-гидрохинон и метилфенидон-гидрохинон при проявлении радиографических технических материалов. Эффект синергизма наиболее выражено обнаруживается при проявлении микрокристаллов с наиболее мелкими центрами скрытого изображения. Выявлены границы синергических соотношений восстановителей.
Проведено численное исследоване тепловых полей в тонкостенных газоводах МЭУ с использованием различных композиционных материалов в условиях повышенных параметроа продуктов сгорания. В основу выбора положено требование к обеспечению допустимого теплового и напряженного деформированного состояния тонкостенных конструкций в сочетании с жесткими ограничениями по диаметру газовода и по температуре силовой оболочки. Перспективными для исследуемых МЭУ являются углепластики, армированные тканью.