Тезисы лекций и стендовых докладов
| Вид материала | Тезисы |
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 3726.96kb.
- «Актуальные вопросы кардиологии», 58.59kb.
- Тезисы докладов, 1225.64kb.
- Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
- «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
- Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Правила оформления материалов объем тезисов не должен превышать 1 страницы. Текстовый, 24.85kb.
- Образец оформления стендовых докладов, 4.6kb.
Волгоградский государственный технический университет,
Волгоград, Российская Федерация, vaniev@vstu.ru
Для создания защитных покрытий перспективными являются композиции на основе олигомеров, среди которых несомненный интерес представляют жидкие тиоколы. Инвариантность их способов отверждения и модификации обусловливает возможность получения материалов с хорошими эксплуатационными свойствами. Вместе с тем, к существенным недостаткам полисульфидных олигомеров (ПСО) относится низкая адгезионная прочность сцепления с субстратами.
На сегодняшний день накоплен значительный опыт по применению ПСО в качестве герметизирующих материалов. При этом практически отсутствуют научно-обоснованные принципы создания антикоррозионных, кровельных и гидроизоляционных покрытий на основе жидких тиоколов. Малоизученным является механизм защитного действия материалов этой природы. Выше изложенное определяет актуальность проведения исследований в области создания покрытий указанного назначения.
Установлены закономерности влияния вулканизующих систем, наполнителей, пластификаторов, адгезионных добавок и модификаторов на структуру и свойства материалов. Разработаны рецептуры композиций для комплексных агрессивостойких покрытий. Составы композиций оптимизированы по технико-экономическим показателям.
Показана перспективность и целесообразность практического использования тиоколов в составе фотоотверждаемых систем в качестве функциональных добавок. Выявлены особенности структурных превращений ПСО под действием фотооблучения. Установлены закономерности влияния структуры олигомерной цепи жидких тиоколов на структуру и свойства материалов на основе фотоотверждаемых композиций.
В результате проведенных исследований установлены закономерности влияния рецептурных факторов на особенности процесса отверждения композиций, структуру и свойства материалов и разработаны научно-обоснованные подходы к созданию антикоррозионных, кровельных и гидроизоляционных покрытий на основе полисульфидных олигомеров. Разработанные материалы внедрены в производство.
ДИФФУЗИОННЫЙ МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ГРАДИЕНТНЫХ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМ ЭПОКСИДНЫЙ ОЛИГОМЕР – ГЛИЦИДИЛОВЫЕ ЭФИРЫ КИСЛОТ ФОСФОРА
Овчинников Е.В., Андрианова К.А., Амирова Л.М.
Казанский государственный технический университет
им. А.Н.Туполева, Казань, Россия, tina_a@mail.ru
В данной работе показаны перспективы получения оптических элементов и волокон методом диффузии глицидиловых эфиров кислот фосфора в гелеобразную матрицу эпоксидианового полимера с последующей сшивкой. В качестве эпоксидианового олигомера использовали смолы марок ЭД-20, ЭД-22, ЭД-24. Из числа ГЭФ использовали триглицидилфосфат, диглицидилметилфосфат и диглицидилметилфосфонат. В качестве отвердителя был выбран изо-метилтетрагидрофталиевый ангидрид (изо-МТГФА), имеющий максимальное время отверждения, что способствовало наиболее полному протеканию процесса диффузии. За кинетикой диффузионного процесса следили по изменению профилей распределения показателя преломления, получаемых для различных моментов времени и при различных температурах.
С целью получения систем с однокомпонентным диффузантом использовали катализаторы отверждения, в частности соли редкоземельных элементов (РЗЭ). Для проверки степени диффузии катализатора в матрицу в качестве модели были использованы окрашенные соли РЗЭ. Глубину диффузии и количество ионов РЗЭ контролировали спектрофотометрически.
Показано, что низковязкие глицидиловые эфиры кислот фосфора являются хорошими диффузантами, позволяют регулировать значения показателя преломления в широком диапазоне (от 1.45-1.46 до 1.57-1.58) в зависимости от вида ГЭФ и эпоксидного олигомера. Профиль распределения показателя преломления зависит от режимов термообработки, состава матрицы и диффузанта, времени и температуры процесса диффузии.
Работа была выполнена при поддержке совместной программы фонда CRDF и Минобразования РФ (BRHE, REC-007), грант Y2-E-07-07.
ИЗОЦИАНАТСОДЕРЖАЩИЕ ПОЛИБУТАДИЕНОВЫЕ ОЛИГОМЕРЫ КАК ОСНОВА ЛИТЬЕВЫХ УРЕТАНОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
Охременко А.Е., Медведев В.П.
Волгоградский государственный технический университет,
Волгоград, Российская Федерация, rubber@vstu.ru
В химическом отношении литьевые полиуретановые композиции представляют собой блок-сополимеры. Их макромолекулы построены из гибких олигомерных и жестких уретановых или уретанмочевинных блоков. Вследствие ограниченной взаимной растворимости гибких и жестких блоков литьевые полиуретаны обнаруживают способность к микрофазовому разделению, что определяет возможность сочетания эластичности с высоким значением твердости, износостойкости и прочности, а также позволяет регулировать свойства получаемых композиций в широких диапазонах.
Особый интерес представляет разработка композиций на основе полибутадиеновых олигомеров, так как получаемые в данном случае материалы сочетают в себе как свойства классических полибутадиенов, так и свойства уретановых композиций и проявляют исключительную гидролитическую стабильность.
В данной работе исследована возможность отверждения изоцианатсодержащих полибутадиеновых форполимеров марки Красол различного состава по различным схемам. Отверждение осуществлялось глицерином, диамином, а также системой из гидроксилсодержащего компонента и растворенного в нем диамина. Изучено влияние содержания изоцианатных групп в исходном форполимере, его молекулярной массы, а также соотношения функциональных групп компонентов системы на свойства получаемых композиций. Выявлены закономерности влияния природы гидроксилсодержащего компонента на комплекс механических свойств и особо на гидролитическую стабильность получаемых материалов, а также исследовано влияние молекулярной массы гидроксилсодержащего компонента и содержания растворенного в нем диамина. Изучено влияние природы и количества вводимого пластификатора и наполнителя на свойства готовых композиций.
В результате получен широкий диапазон материалов, которые предназначены для улучшения производственных и качественных характеристик серийных композиций, используемых для изготовления различных видов покрытий и связующих, что позволяет рекомендовать их к широкому производству.
КОНФОРМАЦИОННОЕ СТРОЕНИЕ И ФОТОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ДИПИРРОЛИЛБЕНЗОЛОВ
Петрушенко И.К., Смирнов В.И., Михалева А.И., Трофимов Б.А.
Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск, Российская Федерация, e-mail: foxterrier2005@yandex.ru
Флуоресцентные дипирролы, в которых электронодонорные пиррольные циклы связаны электроноакцепторными мостиковыми группировками, представляют интерес для синтеза полисопряженных полимеров, используемых в оптических устройствах. В качестве примера материала для LED может служить 1,4-бис(пиррил-2ил)-2,5-дицианбензол [1 G. Girlo, A. Berlin, M. Cocchi, V. Fattori, P. Di Marco, G. Zotti, Synth. Met. 1999, 102, 1017].
В данной работе на примере модельного 1,4-ди(2-пирролил)бензола (I) и его производных – 4-(1-винил-2-пирролил)-1-(2-пирролил)бензола (II) и 1,4-бис[2-(1-винил-2-пирролил)]бензола (III) исследовано влияние их конформационного строения на абсорбционные, люминесцентные и фотофизические свойства в н-гексане и MeCN.
Экспериментальные (УФ, люминесценция, лазерный фотолиз) и теоретические данные (B3LYP/6-311G*, TD B3LYP) показывают, что для всех трех соединений в основном состоянии предпочтительными являются транс-конформации пиррольных циклов. Выходы пиррольных циклов из плоскости бензольного кольца составляют 28-29° для незамещенного дипирролилбензола и 43-45° для N-винилпиррольных фрагментов. В первом электронновозбужденном состоянии I-III становятся планарными с хиноидальным электронным строением. Интеркомбинационная конверсия несущественно влияет на квантовые выходы флуоресценции (Φf; Φf(I)=0,98, Φf(I)=0,92, Φf(III)=0,70). Влияние конформационной перестройки на Φf проявляется в уменьшении константы скорости радиационного распада (kr) и возрастании константы скорости внутренней конверсии (kic). С увеличением числа винильных групп в молекуле значение kr уменьшается, в то время как kic растет и в случае III становится сопоставимой с kr. Противоположный эффект замещения на kr и kic приводит к последовательному снижению квантового выхода флуоресценции в ряду I-III. Обсуждаются возможные следствия замещения на Φf I-III в твердом состоянии.
АКТИВАЦИЯ ФУЛЛЕРЕНОПОДОБНОГО УГЛЕРОДА ШУНГИТОВ В ПОЛЯРНЫХ И НЕПОЛЯРНЫХ СРЕДАХ
Рожкова В.C., Рожкова Н.Н.
Институт геологии Кар. НЦ РАН г.
Петрозаводск, Россия, E-mail: vrozhk@krc.karelia.ru
Причину высокой активности шунгитового углерода (ШУ) как катализатора, наполнителя полимерных композиционных материалов, адсорбента и фильтра для водоочистки, связывают с активностью его структурообразующих элементов - фуллереноподобных многослойных частиц размером 6-10 нм и их фрагментов размером 0,51 нм. Агрегация структурных элементов с образованием прочных кластеров снижает активность ШУ, тогда как их дезагрегация сопровождается ростом активности углерода в шунгитах и материалах на их основе.
ШУ активировали, переводя его структурообразующие элементы в водную дисперсию, и при изменении полярности и вязкости среды, используя высокие сдвиговые напряжения.
Сравнительные исследования устойчивых водных дисперсий ШУ, стабилизированных благодаря высвобождению структурных элементов, и фуллеренов показали их близкую каталитическую активность в окислительно-восстановительных процессах и дегидрогенизации.
Структурные особенности, морфология и размер частиц ШУ, конденсированных из водных дисперсий, определялись методами атомно-силовой микроскопии (АСМ) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).
По данным АСМ пленки, полученные из водных коллоидов ШУ, были охарактеризованы как совокупность скоплений частиц со средним размером ~ 60 нм, фрагментарно образующих сетки, тогда как фуллереновые агрегаты (средний размер 60-80 нм) чаще всего формируют цепочки, преимущественно одинарные.
Анализ результатов ПЭМ показал, что морфологическая структура образцов ШУ и фуллеренов характеризуется глобулярным строением. Глобулы имеют довольно четкие границы, для фуллеренов характерен размер 30-50 нм, а отдельные микрочастицы ШУ имеют размеры от 10 до 400 нм.
Фуллереноподобные структуры, активируемые в ШУ, характеризуются высокой способностью структурирования, что проявляется при увеличении прочности на разрыв и твердости высоконаполненных резин при изменении концентрации ШУ от 20 до 160% масс.
СОПОЛИМЕРНЫЕ ПОЛИСУЛЬФИДНЫЕ ОЛИГОМЕРЫ НА ОСНОВЕ СМЕСИ ХЛОРОГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ЭПИХЛОРГИДРИНА
Сильченкова М.А., Павельева Н.П.*, Ромахин А.С.*, Хакимуллин Ю.Н.
Казанский государственный технологический университет
г. Казань, Россия,, e-mail: hakim@kzck.ru
*ОАО “Казанский завод синтетического каучука”
г. Казань, Россия, e-mail: czl@kzck.ru
С целью утилизации отходов производства и снижения себестоимости промышленных жидких тиоколов нами изучена возможность применения отхода производства эпихлоргидрина в качестве сомономера в синтезе ПСО. В настоящее время при производстве эпихлоргидрина (ЭПХГ) образуется широкий спектр побочных хлорорганических продуктов, утилизация которых представляет собой непростую задачу. Основную массу хлорорганических отходов сжигают, что требует большого расхода топлива и приводит к образованию высокотоксичных продуктов типа диоксинов, фосгена и др., вызывает быстрый износ оборудования. Исходными продуктами для синтеза ПСО являлись 2,2′-дихлордиэтилформаль и тетрасульфид натрия, содержание разветвляющего агента – 1,2,3-трихлорпропана составило 0,5 и 2,0% мол. Смесь хлорорганических продуктов, содержащих ~60% масс. 1,2-дихлорпропана вводили на стадии поликонденсации с шихтой мономеров в количестве от 5,0 до 40,0% мол. Полученный полимер расщепляли сульфитом и гидросульфидом натрия до образования жидкого олигомера с концевыми меркаптогруппами. Состав сополимерного тиокола определяли методами ИК-спектроскопии и ПМР. Выход сополимерных тиоколов составил ~80% ,содержание сульфгидрильных групп – 2,0-5,0%, общей серы – до 50%. Вулканизаты сополимерных тиоколов, наполненные техническим углеродом (П-803) и отвержденные диоксидом марганца, имеют следующие физико-механические свойства: условная прочность в момент разрыва 1,8-2,7 МПа; относительное удлинение в момент разрыва 55-250- %; остаточное удлинение после разрыва 0-4%; твердость по Шору 46-54 у.е.
Таким образом, проведенными исследованиями показана возможность утилизации промышленных отходов производства эпихлоргидрина и получения на их основе сополимерных полисульфидных олигомеров со свойствами, соответствующим требованиям ТУ на жидкие полисульфидные полимеры.
ИЗУЧЕНИЕ СВЯЗУЮЩИХ НА ОСНОВЕ СМЕСЕЙ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ОЛИГОМЕРОВ
Старовойтова И.А., Кузнецова Л.М., Хозин В.Г., Абдрахманова Л.А.
Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Россия, E-mail: laa@ksaba.ru
В полимерных композиционных материалах (ПКМ) наибольшие возможности позитивного изменения свойств заложены в модификации самих связующих. Перспективными при создании ПКМ с улучшенными свойствами являются составы органоминерального происхождения на основе водных растворов силикатов натрия и полиизоцианатов. Водные растворы силикатов натрия (жидкие стёкла и полисиликаты) имеют в своём строении гидратированные катионы натрия и силикат-анионы, а также координационно-ненасыщенные атомы кремния, что определяет их реакционную способность по отношению к различным классам органических веществ, в том числе и изоцианатам [Р.А.Веселовский, С.С.Ищенко, А.А.Файнерман, Л.С.Шейнина // ЖПХ, 1988. № 10. с. 2232], которые содержат активную NCO-группу, которая способна реагировать с соединениями, имеющими подвижный атом водорода.
В работе изучены технологические свойства органоминеральных связующих (вязкость, время жизнеспособности, краевой угол смачивания к различным подложкам) в широком диапазоне составов. По этим свойствам выбраны составы связующих для получения различных ПКМ и изучены процессы их отверждения. Особенностью органосиликатных композиций (ОСК) является незавершенность процесса отверждения при малых временах экспозиции и длительный характер формирования структуры и эксплуатационных свойств (установлено методом ИК-спектроскопии). Доотверждение связующих протекает в течение 30 и более суток, а доля непрореагировавших NCO-групп находится в пределах 15-25%. Для интенсификации процессов отверждения были подобраны температурно-временные режимы тепловой обработки (ТО). Исследована кинетика ступенчатого температурного отверждения ОСК методом ИК-спектроскопии. Применение ТО после выдержки связующих при нормальных условиях в течение суток позволяет сократить время доотверждения связующих до 5-7 ч, а степень конверсии изоцианатных групп составляет 95-98%.
Применение олигомеров разветвленного и гиперразветвленного строения для Модификации золь-гель систем и композиционных материалов, получаемых на их основе
Тарасюк Е.В.1, Шилова О.А.2, Шевченко В.В.3, Клименко Н.С.3,
Гомза Ю.П.4, Мовчан Т.Г.4
1 ГОУ ВПО Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова, г. Магнитогорск, Россия, gepod@inbox.ru
2 Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН,
г. Санкт-Петербург, Россия, olgashilova@bk.ru
3 Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины,
г. Киев, Украина, gomza@ukrpack.net
4 Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, г. Москва, Россия, movchan@phyche.ac.ru
Стеклокерамические покрытия, получаемые золь-гель методом, успешно используются в качестве жаростойкой изоляции обмоточных проводов. Однако до сих пор не решена чрезвычайно важная проблема улучшения их гибкости при сохранении температуроустойчивости и электрической прочности. Одним из путей достижения желаемого результата является создание нового класса материалов – гибридных органо-неорганических, получаемых золь-гель методом.
Целью настоящего исследования было изучение влияния ряда олигомерных полиолов линейного, разветвленного и гиперразветвленного строения, имеющих разную массу различную топологию и разное количество гидроксильных групп (концевых или в обрамлении молекулы), на реологию золь-гель систем, структуру и свойства образующихся продуктов золь-гель синтеза, в том числе гибридных органо-неорганических покрытий.
Для характеристики свойств золь-гель систем и получаемых материалов использованы методы вискозиметрии, термического анализа малоугового рассеяния рентгеновских лучей, микрорентгеноспектрального анализа, атомной силовой и электронной сканирующей микроскопии. Проведен комплекс измерений электрофизических свойств гибридных покрытий. В результате анализа полученных данных удалось оптимизировать технологию получения гибридных температуроустойчивых покрытий, предназначенных для изоляции гибких обмоточных проводов малого сечения, пригодных для эксплуатации в реакторах 1 контура атомных электростанций.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 06-03-32803.
ПОЛИМЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ СЫРОВ
Терешко А.Е., Голиков И.В., Индейкин Е.А.
Ярославский государственный технический университет,
Ярославль, Россия, E-mail: tereshkoae@ystu.ru
С точки зрения защитных свойств покрытий используемых в настоящее время на некоторых предприятиях России и развитых стран мира в частности в сыроделии, следует отметить защитные покрытия на основе водно-дисперсионных систем, позволяющих получать защитные покрытия с повышенным уровнем механических свойств, но обладающих значительной проницаемостью для паров воды.
Разработан новый водно-дисперсионный парафин-содержащий состав для покрытия сыров.
Проницаемость полимерного покрытия должна зависеть от объемной концентрации непроницаемого парафинового наполнителя: при нулевой концентрации проницаемость определяется свойствами самой полимерной пленки. С ростом концентрации парафина проницаемость полимерного покрытия будет падать вплоть до нуля (случай покрытия парафиновым сплавом).
Полимерные пленки были получены из водных дисперсий сополимера поливинилацетата с дибутилмалеинатом и разработанной нами дисперсии парафина. Введение парафина в полимерную пленку существенно снижает паропроницаемость. В предлагаемом составе соотношение парафин – полимер может быть в любых пропорциях, что позволяет варьировать паропроницаемость и управлять перемещением влажности, кислорода и углекислого газа. Это создает естественные условия созревания сыра и позволяет приблизиться к оптимальным условиям, что способствует сохранению аромата и уменьшению потери веса при созревании и хранении.
Свойства покрытий можно варьировать также не только соотношением компонентов, но и его термической обработкой при температуре плавления углеводорода. При охлаждении расплавленного парафина происходит его кристаллизация. Характер кристаллизации зависит от соотношения парафина и сополимера в покрытии, что в свою очередь влияет на защитные свойства покрытия.
Другим направлением усовершенствования водно-дисперсионных покрытий являлось повышение эстетических свойств покрытий. В частности, были разработаны новые составы непрозрачных водных дисперсий обладающих расширенной цветовой гаммой.
ОГНЕЗАЩИТНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Усманова Ю.Р., Андрианова К.А., Амирова Л.М.
Казанский государственный технический
университет им. А.Н.Туполева,
Казань, Россия, tina_a@mail.ru
В последнее время наиболее перспективным способом огнезащиты конструкций из различных материалов стало использование вспучивающихся покрытий. При обычных условиях эксплуатации такие покрытия по свойствам и внешнему виду мало отличаются от традиционных. Однако при развитии пожара они образуют на поверхности конструкции экран, обладающий теплоизоляционными свойствами, который предохраняет металл от перегрева и разрушения, а древесину – от воспламенения. Образовавшийся пенослой резко снижает теплопередачу в сторону подложки, создавая тем самым условия, препятствующие проникновению теплоты к защищаемому объекту и распределению пламени по его поверхности.
Целью данной работы была разработка на основе фосфорорганических эпоксидных соединений вспучивающегося огнезащитного полимерного покрытия, обладающего повышенной адгезией, огнестойкостью и вспучиваемостью.
Для повышения термо- и огнестойкости композиций в качестве связующего использовали глицидиловые эфиры кислот фосфора (ГЭФ), которые с одной стороны позволяют понизить горючесть изучаемых композиций, а с другой стороны способствуют образованию прочного пенококса, тем самым улучшая огнезащитные свойства предлагаемых покрытий. Процесс вспучивания регулируется двумя процессами: расстекловыванием полимера и разложением газообразователя. С учетом физико-химических процессов, протекающих на стадии формирования покрытия и на стадии его эксплуатации (при воздействии огня и высоких температур) были выбраны и оптимизированы состав покрытий и режимы его отверждения. Предложен состав комплексного отвердителя, который позволяет регулировать температуру стеклования системы и влиять на процесс вспучивания. С целью ускорения карбонизации продуктов деструкции эпоксиполимеров вводили мононатриевую соль полиэтиленполиаминметилфосфоновой кислоты (ПАФ-13А).
Исследованы термомеханические, физико-механические и огнезащитные характеристики полученных покрытий. Показано, что выбранные составы обладают повышенной адгезией, огнестойкостью, пониженной горючестью, высокой кратностью вспучивания, выходом кокса и прочностью вспененного кокса.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПЛАСТИФИЦИРОВАННОЙ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭФИР УРЕТАНОВОГО КАУЧУКА
Чеботарев М.А., Валуев В.И., Михайлова Л.Н.
ФГУП “Научно-исследовательский институт
синтетического каучука им. акад. С.В. Лебедева”,
г. Санкт-Петербург, РФ, E-mail: stugmat@yandex.ru
Проведено исследование ряда образцов пластифицированной композиции на основе низкомолекулярного полиэфируретанового каучука.
Определены основные молекулярные параметры и реологические характеристики композиции. Получены зависимости между динамической вязкостью 20% раствора исходного уретанового каучука и пластифицированной композиции на его основе.
Применение гель-хроматографии позволило
определить параметры ММР исходного каучука и соответствующих образцов пластифицированного полимера. Сопоставление средневесовых молекулярных масс (Мw)исходного полимера и композиции показывают практически отсутствие деструктивных процессов при изготовлении данных образцов пластифицированного полиуретана. Среднее относительное снижение Мw исследуемых образцов составляет ~2-7% отн., что достаточно близко к суммарной ошибке двух определений величины Мw методом гель-хроматографии.
Результаты исследований подтверждают высокую чувствительность динамической вязкости 20% раствора полиуретана и пластифицированного полимера к величине Мw. Величина динамической вязкости раствора полиуретана вполне может быть использована для ориентировочного прогноза динамической вязкости пластифицированной композиции.
Полученные при исследовании логарифмические зависимости между динамической вязкостью раствора каучука, пластифицированной композиции и Мw каучука и полимерного компонента композиции показывают удовлетворительные коэффициенты корреляции с учетом сложности исследуемых полимерных систем.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ ОЛИГОМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ В ПРОЦЕССЕ СТРУКТУРИРОВАНИЯ.
Черкасова Н.Г., Буря А.И., Бурмистр М.В.1, Киприч В.В.
Днепропетровский государственный аграрный университет.
1Украинский государственный химико-технологический университет.
Свойства полимерных волокнонаполненных композитов (ПВК) – гетерогенных систем с высокоразвитыми поверхностями раздела фаз, в значительной степени определяются величиной адгезии между полимерной матрицей и волокнистым наполнителем, которую термодинамически можно оценить работой когезии компонента системы, имеющего наименьшее поверхностное натяжение (g).
Принимая во внимание, что изменение поверхностной энергии олигомерной системы при ее переходе в трехмерную сетчатую структуру вызывает изменение условий взаимодействия на границе раздела фаз ПВК, исследовали влияние режима формирования сетчатой структуры, природы отвердителя на величину g связующих на основе эпоксидного (ЭД-20) и фенолоформальдегидного олигомеров (ФФС). Установлено, что химическая структура эпоксиполимера влияет на величину и характер зависимости g от режима отверждения. Однако, во всех исследуемых системах использование высокотемпературного (скоростного) режима отверждения, ведущего к образованию напряженных жесткосшитых сеток, приводит к снижению g пленки полимера.
Исследование g пленок ФФС, отверждаемого по различным температурно-временным режимам показало, что с увеличением молекулярной массы форполимера и степени сшивки полимера g пленки связующего также снижается. Так, g пленки форполимера при отверждении в течении 20 суток при температуре 293К уменьшалось с 42,5 до 40,1 мН/м, при отверждении в течение 120 мин. при температуре 353К до 36,2 мН/м. Для пленки полимера, отвержденного в течении 15 мин. при 453К g снижалось до 34,9 мН/м. Данные, полученные при измерении g пленки олигомерного связующего, отверждаемого непосредственно на поверхности арамидного волокна подтверждают установленную тенденцию к снижению g связующего с повышением степени отверждения. Так, g эпоксиаминного связующего (отвердитель м-ФДА), отверждаемого при температуре 353К в течении 60 мин. составляло 40,9-41,2 мН/м, а при температуре 453К в течение 30 мин. - 37,3-37,6 мН/м. Установлено, что снижение уровня внутренних напряжений, уменьшение жесткости сетки (введение пластификатора, избытка одного из компонентов) увеличивает абсолютную величину g пленки полимера, уменьшая при этом влияние режима отверждения.
Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что величина g пленки термореактивной матрицы в ПВК и характер его изменения зависят не только от химической структуры сетки, но и определяются релаксационными процессами.
Авторский указатель