Введение к работе
Актуальность работы. Поливинилхлорид (ПВХ) в настоящее время является одним из самых востребованных полимерных материалов. Спрос на него обеспечивается доступностью сырья, приемлемой стоимостью и высокими эксплутационными характеристиками. Основным технологическим приемом модификации свойств ПВХ является пластификация, в которой процесс совмещения полимера с пластификатором определяется в основном структурой частиц ПВХ. Известно, что на структуру частиц эмульсионного ПВХ существенное влияние оказывает способ его выделения из латекса. При этом одним из перспективных направлений выделения полимера представляется коагуляция катионными полиэлектролитами (ПЭ).
Среди преимуществ технологии выделения полимера катионными ПЭ в сравнении с распылительной сушкой и коагуляцией неорганическими электролитами необходимо отметить снижение энергоемкости и экологичность процесса, отсутствие загрязнения ПВХ водорастворимыми компонентами полимеризата и примесями, а также возможность изменения морфологии полимера. Высокая активность и селективность катионных ПЭ существенно снижают расход коагулянтов по сравнению с неорганическими электролитами. В связи с этим изучение процесса коагуляции латекса ПВХ актуально с точки зрения регулирования структуры полимера, оказывающей влияние на его совмещение с пластификаторами.
Цель работы заключается в исследовании коагулирующего действия катионных ПЭ при выделении ПВХ из латекса и поиске условий регулирования свойств систем ПВХ-пластификатор в процессе переработки полимера по пластизольной технологии.
Основными задачами исследования являются:
изучение коагуляции ПВХ с помощью катионных ПЭ и определение условий процесса выделения полимера из латекса;
анализ структуры частиц эмульсионного ПВХ, формирующейся в зависимости от способа выделения полимера из латекса;
изучение процесса совмещения ПВХ с пластификаторами и разработка способа регулирования реологических свойств пластифицированных систем.
Автор выражает глубокую признательность доктору химических наук, профессору Навроцкому А.В. за помощь, оказанную при выполнении диссертационной работы
Научная новизна. Изучена коагуляция латекса ПВХ поли-1,2-дим етил-5-винилпиридинийметилсульфатом (поли-1,2-ДМ-5-ВПМС) и поли-ІЧ,]4'!-диметилдиаллиламмонийхлоридом (ВПК). Установлено, что процесс коагуляции осуществляется за счет образования на межфазной поверхности латекса полимер-коллоидного комплекса (ПКК) при взаимодействии катионного ПЭ с противоположно заряженным эмульгатором, представляющим собой смесь натриевых солей алкилсульфоновых кислот (Сіб-Cig). Образующиеся частицы полимера по сравнению с промышленными образцами, выделенными из латекса традиционными способами, характеризуются структурой с увеличенной поверхностью и открытыми порами. Найдена возможность регулирования реологических свойств систем ПВХ-пластификатор путем дополнительной термообработки полимера.
Практическая значимость. Разработанные параметры коагуляции латекса позволяют получать частицы полимера с меньшей степенью кристалличности и развитой, неоплавленной формой поверхности в сравнении с промышленными образцами; уменьшить энергозатраты в процессе производства эмульсионного ПВХ и регулировать свойства систем ПВХ-пластификатор в процессе его переработки по пластизольной технологии, что позволяет рекомендовать их для получения промышленных марок ПВХ.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XI Международной научно-технической конференции "Наукоемкие химические технологии - 2006" (г. Самара, 2006г.), Третьей конференции молодых ученых "Современные проблемы науки о полимерах" (г.Санкт-Петербург, 2007г.), на научно-технических конференциях Волгоградского государственного технического университета (2005-2008 гг.)
Публикация результатов. Результаты проведенных исследований опубликованы в 3 статьях в изданиях, рекомендованных ВАКом, и 5 тезисах докладов конференций.
Объем и структура работы. Диссертационная работа включает введение, обзор литературных источников, обсуждение результатов, экспериментальную часть, выводы, список литературных источников из 181 наименования. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, включая 28 таблиц, 29 рисунков.
