Введение к работе
Атстуалыюсть работы. Сетчатые эпоксидные полимеры и композиционные іатериальї на их основе, получаемые путем отверлсдення олнгочерных систем, троко используются в технике благодаря уинкалыюму сочетанию высоких ехнолошческнх и технических показателен (механической прочноста, имнческой стоГжосш, адгезии к большинству конструкционных материалов, пектрического сопротивления и др.). Это обеспечивает им широту областей рактпческого применения, кроме того, исследователи часто используют нх в ачестве моделей для изучения густосетчатых полимеров.
Эффективным способом модификации эпоксидных полимеров является ведение реакшюнноспособных олигомеров (РСО), термодинамически эвместимых с эпоксидной смолой (ЭС) и подбор рациональных типов гвердителей для этих бинарных систем.
Отличительной особенностью эпоксиолигомероз (ЭО) является наличие іачитсльньїх внутри- и межмолскулярных взаимодействий (ВМВ и ММВ). Эти MB и ММВ оказывают большое влияние как на рсакцмонноспособнссть (PC) імих олнгомеров, так и на свойства образующихся полимеров. Эпоксидные атериалы эксплуатируются, в основном, в.стеклообразном состоянии, в котором спад сетки физических межмолекулярных связен (а нх концентрация превышает 'стоту химической сетки) является определяющим в обеспечении основных ссплуатациониых показателей. В тоже время исследования конкретных видов MB и ММВ в ЭО, особенно на количественном уровне, практически гсутствуют. Для этих целей более эффективен, на наш взгляд, метод обращенной [зовой хроматографии (ОГХ), который позволяет определил» баланс сил ВМВ и MB, обеспечивающий устойчивое равновесное сестояшіе олигомер-шгомерной системы, и далее путем расчета математической модели юпюзировать эксплуатационные показатели отвержденных материалов. В мктическом отношении этот подход к подберу конкретных рецептур зднфицированных композиций представляется актуальным, поскольку в шышшетве случаев их оптимизация осуществляется эмпирически.
Целью работы является: Исследование методом ОГХ ММВ и ВМВ в тарных системах ЭО-РСО и разработка на этой основе метода подбора ппмальных рецептур, эпоксидных композиций различного назначения. Для этой ли были поставлены следующие задачи:
исследование баланса распределения сил ВМВ и ММВ в бішарной смеси оксиолигомер - резкционноспособный модификатор;
опенка PC компонентов путем использования многофакториого іострансгва и установление ее влияния на свойства отвержденных композиций;
путем применения методов математического моделирования
прогнозирование характеристик композиционных материалов па основі модифицированных ЭО и оптимизация их рецептур;
- разработка и промышленная апробация рецептур эпоксидных клеев
защитных покрытий и наливных полов.
Научная новизна работы.
Впервые методом ОГХ определены факторы полярности (ФП) смесеі эпоксидно-диановой смолы с различными типами РСО и установлена го корреляция с ударной прочностью материалов на их основе, отпержденных ФОМ.
Предложена статистико-математическая модель, в которой в качестве независимой переменной использована линейная комбинация значений ФП. Эп модель позволяет оптимизировать рецептуры и прогнозировать деформационно прочностные свойства модифицированных эпоксидных материалов .
- Дифференцированы вклады различных видов ММВ в смесях ЭО
модификатор и установлена их взаимосвязь с PC РСО. Это позволясі
осуществлять научно-обоснованный подбор компонентов композиционны*
материалов, в частности, прогнозировать оптимальное строение отвердигеля.
Практическая ценность работы.
- Разработан новый подход к исследоваишо модифицированных эпоксидны?
полимеров, основанный, на определении вклада различных видов ММВ і
исходных олигомерных системах и получении уравнений регрессий, связывающт
ФП с прочностными показателями отвержденных материалов.
Показаны и реализованы возможности метода ОГХ для быстрого і: информативного анализа сырья в условиях производства композиционны* материалов и подбора их оптимальных рецептур.
На базе исследованных олнгомер-олигомерных систем, отвержденных ФОМ, созданы эффективные эпоксидные клен для хоккейных клюшек и пластиковых лыж, защитные материалы для нефтяного оборудования и монолитные покрытия полов, которые прошли опьгаю-промьішлениуіс апробацию на АО "Заря" (г.Волжск, Мари Эл), на комбинате "Хоккей" (г.Москва), на объектах НИИ "Нсфтехнмпромавтоматика"(г;Казапь) и городской районная поликлинике №18 (г.Казань).
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались не Всесоюзной конференции: "Математические методы в химии" - Казань, 1991, X Всесоюзной конференции по газовой хроматографии - Казапь,1991, S Международной конференции молодых ученых "Синтез, исследование свойств, модификация и переработка ВМС" - Казань, 1998, научных сессиях КГТУ 1997-1998 гг...
По материалам диссертации имеется 9 публикащгіі, в том числе 4 статьи, 1 учебное пособив.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 112 страницах ашинописного текста и состоит из введения, 5 глав, включающих литературный эзор, эксперименталыгую часть, обсуждение результотов работы, а также аводов и списка литературы, состоящего ю 123 наименования, 3 энложеннй. Работа иллюстрирована 31 рисунком и содержит 31 таблицу.
