Дослідження взаємодії між гнучколанцюговими полімерами та високодисперсними наповнювачами

ЗМІСТ
ВСТУП
Розділ 1. Структура, фазові і релаксаційні стани полімерних систем
1.1. Макромолекулярні характеристики і типологія полімерів
1.2. Структура полімерів в конденсованому стані
1.3. Релаксаційний спектр макромолекул
1.4. Гнучколанцюгові полімери, їх характеристики
1.5. Релаксаційні стани та релаксаційні переходи в гнучколанцюгових полімерах
Розділ 2. Високодисперсні наповнювачі як модифікатори полімерів
2.1. Загальні уявлення та класифікація високодисперсних наповнювачів
2.2. Розмір і форма частинок високодисперсних наповнювачів
2.3. Диспергування
2.4. Питома поверхня
2.5. Поверхнева енергія
2.6. Фізичні і хімічні властивості високодисперсних наповнювачів
Розділ 3. Взаємодія гнучколанцюгвих полімерів з високодисперсними наповнювачами
3.1. Адгезія полімерів на поверхні наповнювача
3.2. Фізична адсорбція на наповнювачах
3.3. Cіткові теорії взаємодії на межі поділу фаз полімер-наповнювач
3.4. Хімічна природа зчеплення полімер-наповнювач та активні центри на поверхні частинок наповнювача
3.5. Граничний шар на межі поділу фаз полімер-наповнювач
3.6. Напруга на поверхні поділу полімер-наповнювач
Розділ 4. Вплив взаємодії високодисперсних наповнювачів на динамічні властивості композиту
4.1. Вимірювання в’язкопружних властивостей на ультразвукових частотах
4.2. Експериментальна частина
4.2.1. Концентраційна і температурна залежність в’язкопружних властивостей ПВХ-композицій
4.2.2. Вплив міжфазного шару на температурні залежності в’язкопружних характеристик КПМ
ВИСНОВКИ
ЛІТЕРАТУРА

ВИСНОВКИ

Розглянувши процес взаємодії високодисперних наповнювачів з гнучколанцюковими полімерами можна зробити такі висновки.

1. Властивості наповненого полімерного матеріалу визначаються властивостями полімерної матриці формою і хімічною природою поверхні частинок полімер-наповнювач, від умов наповнення, фазового чи фізичного стану полімеру, природи його ланок, частоти просторової сітки.

2. Суттєва зміна властивостей наповнених полімерів, особливо реологічних і фізико-механічних, обумовлена не тільки впливом наповнювача на структуру і властивості граничного шару полімеру, але і взаємодією частинок. Наповнення і ступінь асиметрії частинок наповнювача приводить до їх агрегування і до утворення середнього контакту частинок наповнювача чи злиття адсорбційних шарів полімеру, які оточують контактуючі частинки. В результаті різко зростає в’язкість матеріалу, що приводить до втрати текучості.

3. У випадку систем, які містять велику кількість високодисперсних наповнювачів, їх частинки утворюють неперервну коагуляційну структуру, що пронизує весь об’єм. Таким чином, наповнена система складається з первинної структури і вторинної, що створюється макромолекулами, орієнтованими на поверхні цих частинок, та утворюють поверхневий шар із зміненими властивостями. Це приводить до підвищення міцності і одночасного збільшення жорсткості композиції в тим більшій степені, чим більша дисперсність і асиметрія частинок наповнювача.

4. Одним із важливих факторів, які визначають властивості наповнених полімерів є адсорбційна і адгезійна взаємодія полімерних молекул з поверхнею наповнювачів. З термодинамічної точки зору для зміцнення матеріалу в результаті наповнення необхідно, щоб енергія адгезії полімер-наповнювач була більша енергії когезії полімеру.

Згідно П. Л. Ребіндера, зміцнення є наслідком переводу полімеру в адсорбційний шар з більшою поверхнею розділу. Необхідна для цього робота подолання сил поверхневого натягу полімера вносить додатковий вклад в сумарну роботу розрушення матеріалу. Для системи полімер-високодисперсний наповнювач існує залежність адгезійної міцності від температури. Підвищення температури не тільки полегшує досягнення адгезійного контакту, але й може приводити і до додаткових ефектів – викликати у адгезива функціональних груп, які сприяють підвищенню адгезії.

5. В залежності від співвідношення полімер-наповнювач і енергії когезії полімера та енергії взаємодії на межі поділу фаз адсорбційний вплив поверхні буде розповсюджуватись на різне віддалення від неї. В результаті граничні шари будуть не тільки відрізнятися по властивостям від властивостей полімеру в об’ємі, але й характеризуватись неоднорідністю фізичних властивостей і структури на різному віддалені від поверхні частинок наповнювача. Ця зміна властивостей, в тому числі механічних, відіграє певну роль в механізмі підсилення, який пов’язаний із співвідношенням модулів пружності полімера і наповнювача і з характером взаємодії частинок наповнювача один з одним в коагуляційній сітці, утвореної частинками дисперсного наповнювача. Таким чином, ефекти підсилення зв’язані не тільки із загальною зміною умов розподілу напруг в системі, але із зміною властивостей полімерів в тонких шарах на поверхні твердого тіла внаслідок зміни гнучкості полімерних ланцюгів, зміни ефективної густини структурної сітки поблизу межі поділу і зміни молекулярної упаковки. Всі ці ефекти приводять до виникнення гетерогенності в системі на молекулярному і структурному рівнях, характер якої буде змінюватись із віддаленням від поверхні. Адсорбційна взаємодія з поверхнею в ході формування полімерного матеріалу може приводити до появи хімічної неоднорідності полімеру поблизу поверхні і на різних віддаленнях від неї. Всі ці зміни вносять свій вклад в комплекс фізико-механічних властивостей ПКМ.

Недоліками сьогоднішніх ПКМ – виникнення в них механічних перенапруг, термічних напруг, обумовлених різницею в температурних коефіцієнтах складових ПКМ.

6. При досліджені в’язкопружних характеристик було встановлено, що характер впливу МФШ на механічні властивості КПМ залежить від механічних властивостей і товщини МФШ, концентрації φн, механічних властивостей, питомої поверхні наповнювача, механічних властивостей зв’язуючого. Властивості МФШ відрізняються від властивостей основних фаз. При достатньо високій концентрації і питомій поверхні наповнювача, а також при відповідній товщині МФШ починає відігравати роль третьої фази зі своєю температурною залежністю в’язкопружних характеристик. Ступінь впливу МФШ залежить від властивостей і концентрації МФШ в зв’язуючому.


ЛІТЕРАТУРА

1. Колупаев B.C. Релаксационные и термические свойства наполненных полимерныхсистем. Практикум. Львов: Вищашкола.Изд-вопри Львовском ун-те, 1980. 204 с.

2. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М: Химия, 1977. 304с.

3. Наполнителидляполимерныхкомпозиционныхматериалов./ Справочное пособие /М.: Химия, 1981. 736 с.

4. Солотко В.П. Наполненные полимеры. Киев: Наукова думка, 1980. с. 261.

5. Физико-химическиеосновынаполненияполимеров/Ю.С.Липатов. М.: Химия, 1991.-С.

6. Физикохимия многокомпонентных полимерных систем: В 2-х т. / Под общ. ред. Липатова Ю.С. Киев: Наук, думка, 1986. Т. 1. Наполненные полимеры / Бабич В.Ф., Брык М.Т., Веселовский P.A. и др., 1986. 376 с.

7. Арипов Э.А. Формирование вторичной структуры природных минераль­ных сорбентов. В кн.: Физико-химические свойства минеральных сор­бентов. Ташкент: ФАН, 1973. С. 3-16.

8. Арипов Э.А. Об активных центрах природных минеральных сорбентов. Вкн.:Химияповерхностиприродныхминеральныхсорбентов. Ташкент: ФАН, 1984. С. 3-35.

9. Основы теплофизики и реофизики полимерных материалов / Привалко В.П., Новиков В.В., Яновский Ю.Г.; Основ, ред. Романкевич О.В.; АН УССР. Ин-т химии высокомолекулярных соединений. Киев: Наук, думка, 1991. 232 с.

10. Иванищук С.Н., Волошин О.М., Бестюк Ю.Н., Липатов Ю.С., Колупаев B.C. //Пласт, массы. №12. 1988. С. 21-23.

11. Принципы создания композиционных полимерных материалов. /Ал. Ал. Бер-лин, С.А. Вольфсон, В.Г. Ошмян, Н.С. Ениколопов. М.: Химия, 1990. 240 с.

12. Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Адсорбция полимеров. К.: Наукова думка, 1972. 195с.

13. Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров. Киев.: Наукова думка, 1984. С. 206-210.

14. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. Киев.: Наукова думка, 1980. С. 160.

15. Фабуляк Ф.Г. Молекулярная подвижность полимеров в поверхностных слоях. Киев: Наукова думка, 1983. С. 144.

16. Саганаев Г.В. В кн.: Наполнители полимерных материалов. М.: Знание, 1969.

17. Менсон Дж., Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. М.: Химия.-Пер. с англ. 1979. С. 309, 371.

18. Новиченко Л.Н., Шульман З.П. Теплофизические свойства полимеров. Минск: Наука и техника, 1971. 116с.

19. Берлин А.Н., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1974. С. 392.

20. Дерягин Б.В., Кротова H.A., Смилга В.П. Адгезия твердых тел, М.: Наука, 1973.280с.

21. Русаков А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л.: Химия, 1967.386с.

22. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворе. М.: Наука, 1964. 719 с.

23. Брык М.Т.Полимеризация на твердойповерхностинеорганических веществ. Киев: Наукова думка, 1981. 288 с.

24. Липатова Т.Э., Шейнина Л.С, Минеральные наполнители и их роль в процессах формирования полимеров,- Вкн.:Катализ и механизм реакций образования полимеров. Киев: Наукова думка, 1980. С. 128-146.

25. Каргин В.А. Современные проблемы науки о полимерах. М.: Изд-во Московского ун-та, 1962. 252 с.

26. Каменев В.И., Мясников Г.Д., Платонов М.П. Применение пластических масс: Справочник. Л.: Химия, 1985. 448 с.

27. Хрулев М.В.Поливинилхлорид. М.: Химия, 1964. С. 4.

28. Получение и свойства поливинилхлорида / Под ред. Зильбермана E.H. М.: Химия, 1968.27с.

29. НиколаевА.Ф.Основныенаучныенаправлениявтехнологии производстваполимеров.-Вкн.:Хим.технология,свойстваи применение пластмасс. Л. 1979. С. 3-Ю.

30. ЛипатовЮ.С.,БордюкH.A.,ВолошинО.М.,КолупаевB.C.// Пласт, массы. N8. 1988. С. 30-32.

31. Цянь Жень-Юань. Определение молекулярных весов полимеров. М.: Издатинлит, 1962. 172 с.

32. Новиков A.A. // Хим. Пром-сть. 1984. №12. С. 727-732.

33. КолупаевB.C.,ВенедиктовМ.В.Сб."Машиныиприборыдля испытания материалов". // Заводская лаборатория, 1971. С. 99.

34. ВенедиктовМ.В.,ДемьянюкБ.П.,КолупаевB.C.//Методыи приборы для анализа состава вещества. К., 1972. С. 140-146.

35. Дем'янюк Б.П., Панасюк А.Л., Мосієвич О.С., Волошин О.М., Скиданець A.M. Під заг. кер. Колупаєва B.C. Лабораторний практикум з механіки. / Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт на базі лабораторного комплексу "Фізичні основи механіки". - Ровно, -1990. 100 с.

36. Кей Дж., Лаби Т. Таблицы физических и химических постоянных. M.: Физматгиз, 1962. 248 с .

37. Бордюк H.A., Волошин О.М., Бестюк Ю.Н., Липатов Ю.С., Колупаев B.C. //Пласт, массы. N8. 1990. С. 86-88.

38. Бестюк Ю.Н., Бордюк H.A., Волков В.А., Волошин О.М., Демьянюк Б.П., Иванищук С.Н.,Муха Б.И.Релаксационныеи термические свойства смесей и композиционных материалов на основе гибкоцепных полимеров./ Тезиси докладовVIРеспубликанскаяконференция по ВМС. Секция 2. Физико-химия полимеров и полимерных материалов. ППП Укр. НИИНТИ, 1988. С. 13-14.

39. Волошин O.M. Дослідження релаксаційних властивостей наповненого ПВХ // Тези Української студентської фізичної конференції. Львів, 1991. С. 120-121.

40. Колупаев B.C., Демьянюк Б.П. Исследование влияния граничных слоев на деструкциюполивинилхлорида.-Вкн.:Проблемыполимерных композиционных материалов. К.: Наукова думка, 1979. С. 106-112.

41. Колупаев B.C. //Высокомолек. Соед. Б. 1979. Т. 21..N3. С. 223-227.

42. Колупаев B.C., Бордюк H.A. // Высокомолек. соед. А.1981. Т.23. N7. С.1499-1504.

43. Ван-Кревелен Д.В. Свойства и химическое строение полимеров. М.: Химия. 1976. 233 с.

44. Минскер К.С., Лисицкий В.В., Заиков Г.Е. // Высокомолек. соед. А. 1981. Т. 23. №3. С. 483-497.

45. Физикохимия многокомпонентных полимерных систем: В 2-х т. / Под общ. ред. Липатова Ю.С. Киев: Наук, думка, 1986. Т.2. Полимерные смеси и сплавы /Лебедев Е.В., Липатов Ю.С., Росовицкий В.Ф. и др. 384 с.

46. Колупаев B.C., Демьянюк Б.П., Кит В.Я. // Высокомолек. соед. Б. 1978. Т. 20. N2. С. 90.

47. Гуль В.Е. Прочность полимеров. M.: Химия,1964. 288 с.

48. Бордюк H.A., Волошин О.М., Демьянюк Б.П., Липатов Ю.С., Колупаев Б.С. //Высокомолек. соед. А.1990. Т. 32. N6. С. 1232-'І237.

49. Теплоперенос и релаксационные процессы в полимерах и композициях на их основе: Учеб. пособие /Н.И. Шут. К.: КГПИ, .1988.128 с.

50. Волошин О.М., Волков В.А., Колупаев Б.С., Синюк П.У., Синюк В.П., Столярчук В.К. // Отчет о научно-исследовательской работе, N гос. регистрации 01.890079334. Ровно, 1989. 64с.

51. Фізика конденсованих високомолекулярних систем /Наукові записки Рівненського педінституту.-Вип.7.-Рівне: РДГУ, 1999, с.31-32.

Характеристика роботи

Диплом

Кількість сторінок: 88

Безкоштовна робота

Закрити

Дослідження взаємодії між гнучколанцюговими полімерами та високодисперсними наповнювачами

Замовити дану роботу можна двома способами:

  • Подзвонити: (097) 844–69–22
  • Заповнити форму замовлення:
Не заповнені всі поля!
Обов'язкові поля до заповнення «ім'я» і одне з полів «телефон» або «email»

Щоб у Вас була можливість впевнитись в наявності обраної роботи, і частково ознайомитись з її змістом, ми можемо за бажанням відправити частини даної роботи безкоштовно. Всі роботи виконані в форматі Word згідно з усіма вимогами щодо оформлення даних робіт.