Наполненные композиции на основе смесей термореактивных смол с регулируемой фазовой структурой
Диссертация
В настоящее время преимущество наполненных полимерных композиционных материалов по сравнению с некоторыми традиционно используемыми материалами стало очевидным. Под наполнением полимеров понимается их совмещение с твердыми, жидкими или газообразными веществами, которые относительно равномерно распределяются по объему и имеют четко выраженную границу с непрерывной фазой (матрицей). Полимеры… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Структура и свойства смесей полимеров, олигомеров и наполненных композиций
- Литературный обзор. 1. Структура и свойства смесей полимеров, олигомеров
- 1. 1. Классификация смесей полимеров, олигомеров
- 1. 1. 1. Смеси термопластов
- 1. 1. 2. Смеси реакционно-способных олигомеров (ТРС)
- 1. 2. Термодинамика растворения полимера в полимере
- 1. 3. Структура смесей полимеров, олигомеров
- 1. 3. 1. Коллоидно-химические представления о смесях полимеров
- 1. 3. 2. Структура исходных (неотвержденных) смесей на основе реакционноспособных олигомеров
- 1. 3. 3. Изменение структуры в отверждающихся смесях ТРС
- 1. 4. Модельные представления процессов отверждения
- 1. 4. 1. Принципы структурообразования и условная схема отверждения смесей ТРС
- 1. 4. 2. Структурные и фазовые превращения в процессе отверждения и их связь с кинетикой отверждения
- 1. 4. 3. Температурно-временные диаграммы Гиллхэма
- 1. 4. 4. Модели CRIMPS
- 1. 5. Модели, описывающие изменение свойств смесевых композиций
- 1. 6. Наполненные полимеры и композиты
- 1. 6. 1. Типы структур наполненных полимеров, олигомеров
- 1. 6. 2. Технология получения наполненных композиций
- 1. 6. 3. Модели, описывающие поведение наполненных систем
- 1. 7. Выводы и постановка задач исследования
- 1. 1. Классификация смесей полимеров, олигомеров
- Глава 2. Обекты и методы исследования
- 2. 1. Объекты исследования
- 2. 1. 1. Ненасыщенные полиэфирные смолы
- 2. 1. 2. Эпоксидные смолы
- 2. 1. 3. Наполнители
- 2. 1. 4. Смесевые композиции на основе термореактивных олигомеров
- 2. 2. Методы исследования
- 2. 2. 1. Исследование структуры смесей термореактивных смол
- 2. 2. 2. Определение вязкости неотвержденных композиций
- 2. 2. 3. Определение температуры стеклования методом ТМА
- 2. 2. 4. Определение твердости по Бринеллю
- 2. 2. 5. Определение прочности при изгибе
- 2. 2. 6. Определение прочности при растяжении
- 2. 2. 7. Определение прочности при сжатии
- 2. 2. 8. Определение электропроводности
- 2. 3. Методика введения наполнителя в смеси олигомеров: равномерное наполнение обеих фаз смеси, селективное наполнение дисперсной фазы или матрицы
- 2. 1. Объекты исследования
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТ
- глава 3. Структура и свойства ненаполненных и наполненных однофазных смесей на основе ненасыщенных полиэфирных смол
- 3. 1. Исследование свойств ненаполненных однофазных смесей НПС. 3.1.1.Зависимость свойств от состава и фазовой структуры смесей
- 3. 1. 2. Расчет модели для однофазных систем
- 3. 2. Исследование свойств наполненных однофазных смесей НПС
- 3. 2. 1. Свойства смесей с равномерным введением наполнителя
- 3. 2. 3. Свойства смесей с селективным введением наполнителя
- 3. 2. 4. Расчет модели для однофазных систем с равномерным и селективным введением наполнителя
- 3. 1. Исследование свойств ненаполненных однофазных смесей НПС. 3.1.1.Зависимость свойств от состава и фазовой структуры смесей
- 4. 1. Исследование свойств ненаполненных двухфазных смесей НПС
- 4. 1. 1. Фазовая диаграмма двухфазных систем
- 4. 1. 2. Зависимость свойств от состава и фазовой структуры смесей
- 4. 1. 3. Расчет модели для двухфазных систем
- 4. 2. Исследование свойств дисперсно-наполненных двухфазных смесей НПС
- 4. 2. 1. Свойства двухфазных смесей, наполненных маршалитом. 4.2.1.1. Свойства смесей с равномерно введенным маршалитом. 95 4.2.2.1. Свойства смесей с селективно введенным маршалитом
- 4. 2. 2. Расчет модели для дисперсно-наполненных систем
- 4. 3. Исследование свойств волокно-наполненных двухфазных смесей НПС 4.3.1. Свойства двухфазных смесей, наполненных углеволокном
- 4. 3. 1. 1. Свойства смесей с равномерно введенным углеволокном. 106 4.3.1.2. Свойства смесей с селективно введенным углеволокном.110 4.3.1. Свойства двухфазных смесей, наполненных стекловолокном
- 4. 3. 1. 1. Свойства смесей с равномерно введенным стекловолокном
- 4. 3. 1. 2. Свойства смесей с селективно введенным стекловолокном
- 4. 3. 3. Расчет модели для волокно-наполненных систем
- 5. 1. Исследование свойств ненаполненных смесей ЭС
- 5. 1. 1. Вязкость и структура неотвержденных однофазных смесей ЭС
- 5. 1. 2. Подбор дозировки отвердителя для ЭИС-1 и ЭД
- 5. 1. 3. Зависимость свойств от состава и фазовой структуры отвержденных двухфазных смесей ЭС
- 5. 2. Исследование свойств дисперсно-наполненных двухфазных смесей ЭС
- 5. 2. 1. Свойства двухфазных смесей, наполненных маршалитом
- 5. 2. 1. 1. Свойства смесей с равномерно введенным маршалитом
- 5. 2. 1. 2. Свойства смесей с селективно введенным маршалитом
- 5. 2. 2. Расчет модели для дисперсно-наполненных систем
- 5. 2. 1. Свойства двухфазных смесей, наполненных маршалитом
- 5. 3. Исследование свойств волокно-наполненных двухфазных смесей ЭС 5.3.1. Свойства двухфазных смесей, наполненных стекловолокном
- 5. 3. 1. 1. Свойства смесей с равномерно введенным стекловолокном
- 5. 3. 1. 2. Свойства смесей с селективно введенным стекловолокном
- 5. 3. 3. Расчет модели для волокно-наполненных систем
- 6. 1. Свойства двухфазных смесей на основе НПС, наполненных графитом
- 6. 2. Свойства двухфазных смесей на основе ЭС, наполненных графитом
Список литературы
- Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. М: Химия, 1991.
- Кулезнев.В. Н. Смеси полимеров -М: Химия, 1980.
- Мэнсон Дж, Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. М: Химия, 1 979 439 с.
- Коршак В.В., Еремина Е. И., Вылегжанина К. А., Манусевич Е. С., Усманова Н. Ф., Кудрявцева Г. В. Влияние размера частиц привитого сополимера в АБС-пластиках/ Пластич. массы, 1972, № 7.-С.56.
- Иванчев С.С., Баллова Г. Д., Егорова Е. И., Маладзянова Л. Ф., Вылегжанина К. А., Гольдштейн И. Л., Потифорова М. П. Прививочная сополимеризация стирола с каучуком / Пластич. массы, 1974, № 2. -С. 13.
- Кулезнев В.Н., Гусева В. К. Основы технологии переработки пластмасс. Москва: Химия, 1995 146 с.
- Ю.П.Мирошников. Особенности формование фазовой структуры смесей полимеров, в сб. «Машины и технология переработки каучуков, полимеров ирезиновых смесей», Ярославль: Изд-во ЯПИ, 1978, с. 35−37.
- Мирошников Ю.П., Кулезнев В. Н. Формирование фазовой структуры смесей полимеров в процессе смешения и переработки.//Тез.докл. 1 Всесоюзной конф. «Смеси полимеров», Иваново, 1986, с.16−17.
- Волошина Ю.Н., Гордей Д. Л., Мирошников Ю. П. Фазовая структура и реологические свойства смесей полимеров.// Тез.докл. 1 Всесоюзной конф. «Смеси полимеров», Иваново, 1986, с. 72.
- Мирошников Ю.П., Гордей Д. Л., Волошина Ю. Н. Влияние параметров фазовой структуры на текучесть полимерных смесей.//Коллоидн.ж. 1990, Т.52, № 2, с.380−384.
- Мирошников Ю.П. Закономерности смешения и формирования фазовой структуры в гетерогенных полимерных смесях.//Автореф. Дисс. Доктора хим. Наук. 1996., М, МИТХТ, с. 45.
- Липатов Ю.С.Физико-химические основы наполнения полимеров.-М:Химия, 1991.-260 с.
- Бабаевский П.Г. Отверждающиеся олигомер-олигомерные и олигомер-полимерные композиции / Пластич. массы, 1981,№ 4.-С. 37−41.
- Бабаевский П.Г., Бухаров С. В. Формирование структуры отверждащихся композиций. М: МАТИ, 1993.-186 с.
- Шипов В.В., Гомза Ю. П., Коверник Г. П., Кочетов Д. П., Липатов Ю. С. Формирование перодически упорядоченной устойчивой микрофазовой структуры при отверждении полиблочного сетчатого полимера / Докл. АН СССРД983, т.271б№ 4.-С.913−916.
- Липатов Ю.С., Сергеева Л.М.Взаимопроникающие полимерные сетки. Киев: Наукова дума, 1979.-160с.
- Сперлинг Л. Взаимопроникающие полимерные сетки и аналогичные материалы. -М: Мир, 1984.-486 с.
- Физико-химия многокомпонентных полимерных систем. Под ред. Липатова Ю.С.-Киев: Наукова дума, 1986.- 2.
- Липатов Ю.С., Росовицкий В. Ф., Дацко П. В., Маслак Ю. В. Зависимость вязкоупругих свойств от степени сегрегации компонентов во взаимопроникающих полимерных сетках / Механика композитных материалов, 1987, № 6. -С.1082−1086.
- Липатов Ю. С. Григорьева О.П. О связи микрофазового разделения в псевдовзаимопроникающих сетках с кинетикой их формирования /Докл. АН УССР, 1983, серия Б, № 11.-С.43−47
- Межиковский С.М. Физикохимия реакционно-способных олигомеров-М: Наука, 1998.-470 с.
- Седов Л.Н., Михайлова З. В. Ненасыщенные полиэфиры. М: Химия, 1977. -484 с.
- Керча Ю.Ю. Физическая химия полиуретанов. Киев: Наукова думка, 1979.-395 с.
- Френкель Р.Ш., Панчеко В. И. Модификация резин олигоэфиракрилатами.-М: ЦНИИТЭ-нефтехим, 1981.-235 с.
- Синонеков А.П. Поли функциональные метакриловые мономеры: состояние и перспективы развития.- Черноголовка: ОИФХ АН СССР, 1981. 46 с.
- Берлин А.А., Кефели Т. Я., Королев Г. В. Полиэфиракрилаты.-М:Наука, 1997.-476 с.
- Морозов Ю.Л., Хабарова Е. В., Резниченко С.В.Смесевые эластомерные композиционные материалы на основе реакционноспособных олигомеров / В кн.1 Всеросс .науч. конф. «Физико-химия процессов переработки полимеров». Тез. Докл.- Иваново: 1999-С.11.
- Морозов Ю.Л. Эластомеры из смесей реакционно-способных олигомеров и смесевых отвердителей / В кн. VII Междунар. Конф. По химии и физикохимии олигомеров «Олигомеры 2000». Тез. Докл.- М., Пермь, Черноголовка: 2000,-С.17.
- Энциклопедия полимеров, т. З, — М: Советская энциклопедия, 1977,-С.286.
- Рогинская Г. Ф., Волков В. П., Богданова Л. М., Чалых А. Е., Розенберг Б. А. Механизм формирования фазовой структуры эпоксидно-каучуковых систем / Высокомолек. соед., 1983, серия А, т.25, № 9.- С. 1979−1986.
- Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров. Киев: Наукова думка, 1984.-341 с.
- ЗЗ.Чалых А. Е., Волков В. П., Рогинская Г. Ф., Авдеев Н. Н., Матвеев В. В., Розенберг Б. А. Структура и свойства эпоксидно каучуковых композиций / Пласт, массы, 1981, № 4. -С.25−27.
- Чалых А.Е., Герасимов В. К., Михайлов Ю. М. Диаграммы фазового состояния полимерных систем. Москва: Янус-К. 1998.-11 с.
- Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. М: Знание, 1958, -64с
- Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. JI: Химия, 1974.-351с
- Кулезнев В.Н., Гуль В. Е., Евреинов Ю. В. В кн.: Механизм процессов пленкообразования из полимерных растворов и дисперсий. М: Наука, 1966.653 с.
- Многокомпонентные полимерные системы. Пер. с анг. Под ред А. Я. Малкина и В. Н. Кулезнев. М: Химия, 1974.-328 с.
- Нильсен JL Механические свойства полимеров и полимерных композиций.- М: Химия, 1978. -310 с.
- Кандырин Л.Б., Александрова Л. Г., Борисова Л. Н., Кулезнев В. Н. Структура эпоксидно-каучуковых пленок, полученных из раствора в смеси растворителей / Коллоидн. Журнал, 1986, т.48, № 2. Р.359−370.
- Межиковский С.М. Полимер-олигомерные композиты. М: Знание, 1989. «Новое в жизни, науке, технике». Сер. «Химия», № 6.-С.1151−1156.
- Межиковский С.М. Некоторые проблемы физико-химии полимер-олигомерных систем и композитов на их основе. Черноголовка: ОИФХ АН СССР, 1986.- 320 с.
- Копырина С. Е. Автреферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. М: МИТХТ, 2003.
- Розенберг Б. А. Проблемы фазообразования в олигомер-олигомерных системах, — Черноголовка: ОИФХ АН СССР, 1986.-62 с.
- Кулезнев.В.Н. В кн: Многокомпонентные полимерные системы. Пер. с анг. под ред. Р.Голда.- М: Химия, 1974,-С. 10−60.
- Тагер А.А. Физико-химия полимеров.- М: Химия, 1978,-420 с.
- Берлин А.А., Королев Г. В., Кефели Т. Я., Сивергии Ю. М. Акриловые мономеры и материалы на их основе.- М: Химия, 1983, -231 с.
- Розенберг Б.А. Проблемы фазообразования в олигомер-олигомерных системах. Черноголовка: ОИФХ АН СССР, 1986.-62 с.
- Малкин А. Я., Куличихин С. Г. Реология в процессах образования и превращения полимеров. М: Химия, 1985.
- Иржак В.И., Розенберг Б. А., Ениколопян Н. С. Сетчатые полимеры. Синтез, структура, свойства. -М: Наука, 1979. -248с.
- Розенберг Б.А. В кн.: Композиционные полимерные материалы. Киев: Наукова дума, 1975.- С.28−38.
- Enns J.B., Gillham J.K. Time- Temperature- Transformation (TTT) Cure Diagram- Modeling the Cure Behavior of Thermosets / J.Appl.Polym.Sci., 1983, v .28.-P.2567−2591.
- Шагинян Ш. А., Маневич JI.И. Начаная стадия формирования структур при фазовом расслоении отверждающейся смеси / Высокомолек. соед., 1997, серия А, т.39, № 8. С.1338
- Сигагов Г. М., Розенберг Б. А. Критерий равновесности процесса фазового разделения в реагирующих системах / Высокомолек.соед., 1995, сер. А, т.37, № 10,-С.1338.
- Сигалов Г. М., Розенберг Б. А. Модель формирования гетерофазного полимера в процессе отверждения / Высокомолек. соед., 1989, сер. А, т. 40,9.-С. 1430−1440.
- Шагинян Ш. А., Маневич Л. И., Розенберг Б. А. О формировании микрофазовых структур в отверждающийся полимерной смеси / Высокомолек. соед., 1998, сер, А, т.40, № 12. -С.2011−2021.
- Ginzburg V.V., Clark N.A. Self-Consistent Model of Polymerization-Induced Phase Separation/ Статья доступна в интернете по адресу: http://xxx.itep.ru/abs/cjnd-mat/9 606 094.
- Куи Т., Lee J.H. Nucleation Initiated Spinodal Decomposition in Polymerizing System/ Phys. Rev. Lett., 1996, v.76,№ 20. -P.3746−3749.
- Gunton J.D., San Miguel., Sahni P. S. The Dynamics of Fist-order Phase Transition. In Phase Transitionsand Critical Phenomena. Ed. By Domb C. and Lebowitz J.L.-N.-Y: Academic Press, 1983, v.8, -P.269−479.
- Эрдеи-Груз T. B кн: Явления переноса в водных растворах.-М: Мир, 1976.-С.130−133.
- Кандырин JI.Б. Автореферат дисс. на соискание ученой степени д.х.н.- М: МИТХТ, 1991.
- Hashin X. In: second order effects in Elasticity, plasticity and Fluid Dynam-ics.M.Reiner, D. Abir eds. -N.Y: McMilan, 1964, -P.85.
- Landel R.F., Moser B.G., Bauman AJ. Proc. 4-th Internat. Congr. Rheol. Pt.2/ E .H.Lee .Ed.Intersci .N. Y., 1965. -P663−665.
- Липатов Ю.С. Энциклопедия полимеров. T.2. M., «Советская энциклопедия», 1974, с.325−332.
- Наполнители для полимерных композиционных материалов: Справочное пособие/ Под ред. Г. С. Каца и Д. В. Милевски. М: Химия. 1981.-632 с.
- Callal F.E., Topcik В., Ford F.P. Butyl/EPDM blends processing and proper-tics. — Rubber World, 1965, № 3, p. 60−69.
- Hess W.M., Scott G.E., Callal F.E. Cabon black distribution in elactomer blends. Rubb. Chem. And Technol., 1967, 40, № 2, p. 371−379.
- Берлин А.А., Басин B.E. Основы адгезии полимеров. -M: Химия, 1974.
- Липатов Ю.С., Мамуня Е. П., Гладырева Н. А., Лебедев Е. В. Влияние характера распределения сажи на электропроводность бинарной смеси полимеров.- Высокомол. соед., 1983, сер. А, т. 25, № 7, с. 1483−1489.
- Соломко В.П. Наполненные кристаллизующиеся полимеров. Киев: Наук, думка, 1980. -262с.
- Соломко В.П. О явлении межструктурного наполнения и его влиянии на свойства полимера. Мех. Полим., 1976, № 1, с. 162−165.
- Акутин М., Озеров Т. Влияние надмолекулярной структуры на переработку и эксплуатационные свойства пластмасс. В сб.: Новое в переработке полимеров. М.: Мир, 1969, с. 9−37.
- Speri M.W., Patrick G.R. Fiber reinforced modified Polypropylene.- Polym. Eng. and Sci, 1975,15, № 19, p. 668−672.
- Lee B. L., Singleton C. Experimental stady of the Relationship of Processing to the Morphology in Blends of SBR and cispolybutadien with cadon Black. — F. Appl. Polym. Sci, 1979,24, № 10, p. 2169.
- Mapsh P.A., Voet A., Price L.D., Mullns T.F. Fundamentals of electron microscopy of heterogeneous elastomer blend. II Rubber Chem. and Technol., 1968, 41, p.334−352.
- Ahuja S., Chang H., Schreiber R. Effect of composition and processing on rheological properties of multicomponent polymer melts.- Polym. Eng. and Sci, 1982, 22, NH, p.692−697.
- Bristow C.M. Effect of mixing procedure on properties of natural rubber blends with polybutadien.- Rubber India, 1978- 30, № 10, p.25−30, 32.
- Гилимьяпов Ф.Г. Разработка технологии получения полимер-полимерной композиции на основе полиолефинов применительно к современным видам смесительного оборудования. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. J1., 1981.
- Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М., Химия, 1977.
- Нильсен Л. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. М.: Химия, 1978. -30 с.
- Малкин А. Я. Реология наполненных полимеров// Композиционные материалы. Киев: Наукова дума, 1975. с.60−74.
- Бартенев Г. М., Захареко Н. В. О вязкости и механизме течения смеси полимеров с наполнителями.- Коллоидный журнал, 1962, Т.24, № 2, с. 121−127.
- Липатов Ю.С., Тодосийчук Т. Т., Шумский В. Ф., Сергеева Л. М. Исследование толщины адсорбированных слоев олигомеров на твердой поверхности. Высокомолекулярные соединения, 17 973, Т. 15 А, № 10, с. 2243−2248.
- Хатчек Э. Вязкость жидкостей. М. -Л.: ОИТИ, 312 с, 1936.
- Хаппель Дж., Бренкер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. -М.: Мир, 1976, 631 с.
- Покровский В.Н. Уточнение результатов теории вязкости суспензий.-Журнал экспер. и теор. физики, 1968, Т.55, вып. 2, с.651−653.
- Сагалаев Г. В., Исмалов Г. М., Фарбер И. Э. Реологические свойства высоконаполненного поликапроамида.- Пластич. массы, 1967, № 8, с.32−35.
- Сагалаев Г. В. Модель наполненной систем. -Пластич. массы, 1976,№ 11, с. 17−21.
- Simha R. A theatment of the viscosity of concentrated suspensions. J. Appl. Phys., 1952, v. 23, № 9, p. 1020−1024.
- Mooney M. The viscosity of a concentration of spherical particles. J. Colloid. Sci., 1951, v.6, № l, p. 162−170.
- Rutgers Ir.R. Relative Viscosity and concentration. Rheol. Acta, 1962, bd. 2, № 4, p. 305−348.
- Nills N. The rheology of filled polymers. J. Appl. Polymer. Sci., 1971, v, 15, NII, p. 279In-2705.
- Ребиндер П.А., Аб Г.А., Вейлер С. Я. О развитии структуры золях каучука под влиянием активных наполнителей.- Докл. АН СССР, 1941, Т.31,№ 5, с. 444−447.
- Вейлер С.Я., Ребиндер П. А. Исследования упругопластичных свойств и тиксотропии дисперсных систем / суспензий, эмульсий и коллоидных растворов/. Докл. АН СССР, 1945, Т.49,№ 5, с. 354−357.
- Кац Г. С., Милевский Д. В. Наполнители для полимерных композиционнных материалов. М: Химия, 1981, 736 с.
- Шотенбрг С.М., Хархардин А. Н., Пономарев Ю. Е., Пекарский А. А. Расчет максимально возможного содержания наполнителя в пресс-композициях.- Пластич. массы, 1972, № 10, с. 56−59.
- Levis Т.В., Nielsen L.E. Viscosity of dispersed and aggregated suspensions of spheres. Trans, socsie. Rheol., 1968, v.12, № 3, p. 421−443.
- Павлов В.П., Виноградов Г. В. Обобщенная реологическая характеристика пластичных систем.- Коллоидный журнал, 1966, Т.28, № 3, с. 424−430.
- Малкин А.Я., Бережная Г. В., Виноградов Г. В. Вязкостные и высокоэластические свойства растворов монодисперсных полибутадиенов вобласти критических концентраций Механика полимеров, 1972,№ 5, с. 896 902.
- Принципы создания композиционных материалов. И. Д. Симонов Емельянов, В. Н. Кулезнев. Учебное пособие. М: МИТХТ, 1986.
- Л.Б.Кандырин, Л. К. Щеулова, Х. А. Шон, А. П. Заемская, Ю. И. Лякин, Ю. В. Евреинов, Н. Я. Овсянников. Зависимость структуры и свойств от состава наполненных композиций на основе бинарных смесей термореактивных смол. //Труды МИТХТ, 2004, вып. 11, с.