Введение к работе
Актуальность работы. Один из основних путей получения полимерных композиционных материалов заключается во введении в полииерную матрицу неполимеряых компонентов, создании полимер-полимерных оистем в процессе смешения. Настоящий отап развития теории и практики смешения связан с усіановлениеи зависимости структуры и сзойств композиций от технологических режимов обработки и конструктивных па-раыетров оборудования. Данный подход рассматривает смешение в основном как совокупность физических процессов (гомогенизация, диспергирование), направленных на увеличение поверхности раздела ыехду компонентами. В то хе время существенный вклад смешения (как результата действия иеха-нического поля) в развитие иаханохнмических процессов в полимерных оиотеыах не вызывает сомнения.
Н?'<больаий интерес представила бы процессы смешения, организованные таким образом, что энергия, сообщаемая ком» понэнтаи, наряду о диспергированием я гомогенизацией,' инициировала химические взаинодейотвия между компонентами, не проявляющиеся в других условиях, яди приводила х значитал'-ному уокоре тяв этих взаимодействий.
В технологии полимерных композиционных материалов создание подобных регулируемых процессов} как правило, трудно осуществить На базе традиционного оборудования, тек как от него наряду о высокой гомогенизирующей я диопергирущея : опособнооты) требуитоя концентрация значительного количества энергии и ее рациональное использование в рабочей объеме. Особую сяохиооть представляет приготовление смесей низко-вязких сред, в которых "^РУДИО; реализовать необходимые яа-пряхенпя сдвига» Ооздаилакяв" условия позволят ыадообъеи-ные смесители - роторЁо-пульсационнк? ашіараїа Српа), представляющие набор концентрически распо;ікєншоГ роторов я статоров о прорезями и обвопечйвавщие наряду о внеокой производительностью обработку сред в ламинарном, турбулентном и рехйме автоколебаний. ;
Это открывает возможности для создания! материалов с новыми, свойствами, где компоненты в отличие от имеодих-оя систем того «а состава будут, связаны химическими свя-8/ши} высокопроизводительных технологических процессов получения традиционных композиций на основе смесей химически взаимодействующих компонентові новых опособов и оборудования для модификация полимеров.
Среди больного числа подобных процессов рассмотрены: "получение адгезивов на'основе спасай ниэкоиолекулярных жарбоксилатных каучуков с эпоксидными омолаии, модификация долииэолрена в раствора специальньши добавками, регулирование молекулярной массы и ОД? полимеров. Данный выбор объясняется как большой потребностью в подобных композициях, так н возможностью обобщать полученные результаты на вярохий круг материалов и процессов*
Необходимость решения проблемы создания эффективной технологии получения полимерных композиций и модификации овойс.в подимегов определена Координационный планом Ака- . демня наук РФ по проблеме! "Пути улучшения механических овойств полимерных сплавов и композитов".
Даль работы» создание высокопроизводительной техколо-' тки приготовления композиций на основа сиесей низковязких лодвиоров в условиях каправленвых механохимических превращений, обеспечивающих получение материалов о удучиеннымн фезвко-механичесюшк і вкоплуахационными показателями.
Для реализации данной дели были поставлены задачи,по» - получение экспериментальных давних о. закономерностях механохимических превращении, про.екаючих в индивидуаль-вых полимерах и их смесях в процессе приготовления КОМПОЗИЦИЙ і разработке критерия эффективности процесса ме-хавохяническоВ иодяфикрчии к созданию.методов его расчета, в тон числе для двухфазных системj создании технологии получения полимерных композиций на основе новых опособов обработки и усовершенствованного оборудования*
5 .''.''
Научная новизна представленной работы состоит в сле-: дувдеы:
. - предлояены представления об активирующем (А.) смешения как процессе получения полимерных композиционных мате-,- риалов, в ходе которого анергия, сообщаемая системе, наряду с увеличением поверхности раздела фаз либо инициирует химические взаимодействия между компонентами, не проявляющиеся в других условиях, либо увеличивает скорость химических взаимодействий}
разработан критерий эффективности процесса А. смеиения, характеризующий условия подвода энергии к полимерной системе и представляющий по Физическому сынслу плотность энергии деформирования (произведение величин напряжения и деформации сдвига - Гу ) , и созданы методы его расчета применительно к ламинарному и.турбулентному рехииаи обработки низковязких смесей в РПА, приближенно я оценка для р~ча смесителей, Предложена методика расчета критерия для двухфазных скстем | '-
установлены корреляция мвзду критерием эффективности А» смешения и физико-механическими и эксплуатационными свой-
отваии получаемых композиций, что явилось основой для
создания ' і вого способа и Оборудования для проведения
иеханохямических превращений в индивидуальных полимерах
й их смесях. .'-..'
Практическую ценность исследования составляй t
новый способ получения адгезивов на 0080вё йизкоіюла-кулярного карбокоилатного каучука я эпоксидно я смолиf
новая конструкция РПА, обеспечивающая повышенную онеии-; вавщую способность, высокую производительйооть И B03M0S-нооть быстрой переналадки в завноииоогн от ооотноиения компонентові
-рекомендации по технология приготовления композиций на основа смесей низко- в выооковяэкях ;илииэров в РПА,ста-тичеоких сыеовтелях и на традиционной оборудований.; Результаты проведенных исследований внедренына» :
- опытном производстве ПШИй^На им.О.В.Лебедева; геализо-
пан способ проведения хншческого взаимодействия ыезду эпоксидной сіюлой и карбоксилатньш низкомолекулярный каучуке « в специально л инструкции РИА, сочетающе Я ста-» тический и динамический смесители. Получены композиции о улучшенными характеристиками по сравнение с обычной механической сиесью (прочность при разрыве на 300#, относительное удлинение ка 580#, адгезионная прочность но 300#). Способ и еппарат пробованы такхе для иодифихации свойств '
-иэопренового каучука и регулирования Ш? различных каучу-їль и показали с во в лркиенииость j
- заводе Институте прикладной хиыии Ахадеиии наук Китая. Внедрены способ и устросство для модификации сво Еств коы-
.позиции ив основе смесей полимеров. До представленной технической дохуыентации изготовлен модернизированный иа-тические смеситель, позволяющий реализовать высокие'гомогенность смеси а дисперсность одного компонента в среде другого. Разработка используется для улучшения вксплуата-цяонш/ свойств композиций пластмасс с каучуками, применяемых в кабедь„ой проиьшленности.
Апробация работы. Материалы диссертации отражены в б статьях и тезисах докладов* Результаты работы доклады- » вались на И Всесоюзной конференции "Каучух-89", Москва,
-
і П Всесоюзной конференции "Смеси полимеров"» Казань,
-
)П Научяо-техническоЕ конференции "Катематичеокое моделирование в процессах производства и переработки полимерных магвркалов", Пермь, 1992} научно-техническом семинаре "Пластнесен со специальными свойствами", С.-Петер- -бург, 19921 Всероссийской конференцп "Переработка полимерных материалов в изделия", Ижевск, 1993«
По материалам работы поданы 2 заявки не патенты Р*.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, ч-х разделов, выводов, списка литературы и приложений, содержит 1^3 страницы машинописного текста, 31 рисунок, II таблиц.