Введение к работе
Актуальность работы. Полипропилен (ПП), благодаря уникальному комплексу физико-механических свойств, стал одним из наиболее широко применяемых полимеров. За последние пять лет выпуск полипропилена в России удвоился, потребление выросло в 1,7 раза, доля отечественной продукции на рынке достигла 75%.
Однако, несмотря на растущее внутреннее производство, объемы импортных поставок ПП не сокращаются, так как отечественные марки не вполне удовлетворяют требованиям предъявляемыми производителями различных товаров и изделий. В частности, производимые гомополимеры характеризуются достаточно высокой жесткостью, но вместе с тем обладают низкой ударной вязкостью, тогда как блок-сополимеры превосходят их ударопрочностью, но имеют низкий модуль упругости, что значительно ограничивает их использование. В связи с этим разработка новых композитных материалов на основе отечественных марок полипропилена с повышенными эксплуатационными свойствами является весьма актуальной и востребованной, как промышленным производством ПП, так и отраслью производства композиционных материалов и товаров широкого потребления.
Целью данной работы являлась разработка и исследование новых марок композитного полипропилена на основе отечественного сырья с повышенной ударной вязкостью и оптимальным модулем упругости. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
исследование влияния модифицирующей добавки (сэвилена) на физико-химические свойства полипропилена и изучение механизма ее воздействия на ударную вязкость и модуль упругости полимерного материала;
разработка и изучение физико-химических свойств полимер-полимерных композиционных материалов на основе гомополимера пропилена и блок-сополимера пропилена и этилена;
выявление оптимальных условий использования разработанных полимер-полимерных композитов в качестве матрицы для наполнения минеральными наполнителями;
исследование совместного влияния минеральных наполнителей и модифицирующей добавки (сэвилена) на основные физико-механические свойства композитных материалов;
разработка рецептуры композитных материалов на основе полипропилена с повышенной ударной вязкостью и оптимальным модулем упругости для переработки методом литья в крупногабаритную тару для хранения фруктов и овощей.
Научная новизна работы. Разработан ряд новых полимер-полимерных и наполненных композиционных материалов, на основе отечественных марок полипропилена, с улучшенными реологическими и эксплуатационными свойствами. Исследовано влияние сэвилена на свойства
полипропилена и композитов на его основе. Выявлено более эффективное
модифицирующее действие сэвилена в полимерных смесях. Впервые, показано, что для композитных материалов на основе полипропиленов, в ряде случаев, неравномерное распределение наполнителей в фазах композита может сопровождаться формированием оптимальных свойств. Установлен комплекс физико-механических и реологических свойств материала, позволяющий прогнозировать эксплуатационные характеристики крупногабаритной тары для хранения плодовоовощной продукции.
Практическая значимость. Показана возможность создания на основе отечественного полипропилена композиционных материалов с регулируемым комплексом свойств и отвечающих требованиям современных потребителей. Результаты работы могут быть использованы при создании полимерных материалов на основе полипропилена конструкционного назначения, а также для получения различных крупногабаритных изделий (тары) методом литья под давлением.
С положительным результатом получены экспериментальные партии композиционных материалов с использованием разработанных рецептур на ОАО «Юг-Полимер». На основе полученных опытных партий композиционных материалов на ОАО ТД «Строймаш» методом литья под давлением изготовлена опытно-промышленная партия крупногабаритной тарыотвечающая предъявляемым требованиям.
Личный вклад автора. Все исследования проводились автором лично или при его непосредственном участии. При этом автор определял как задачи научного исследования, так и основные методы их решения, проводил описание и интерпретацию результатов, формулировал выводы. Соавторы работ участвовали в обсуждении полученных результатов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Перспектива-2012» и «Перспектива-2013» (г. Нальчик), на VIII и IX Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы» (г. Нальчик, 2012, г. Новый Афон, 2013 г.).
Публикации результатов. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, из которых 5 статей в рецензируемых журналах и изданиях.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 132 страницах, содержит 52 рисунка, 30 таблиц, выводы и список использованной литературы, включающий 120 наименований.
