Введение к работе
Актуальность: Высокая привлекательность динамических термоэластопла-стов связана с возможностью сочетания положительных качеств каждого полимера в конечном продукте (материале). В настоящее время наиболее широкое распространение получили динамические термоэластопласты (ДТЭП) на основе по-лиолефинов и этиленпропиленовых каучуков, для которых характерна атмосферо-и озоностойкость, тепло- и морозостойкость, устойчивость к действию кислот и щелочей. Типичным недостатком этой группы ДТЭП является низкая устойчивость к действию нефтепродуктов. Повышение маслобензостойкости материалов достигается за счет совмещения полиолефинов и полярного, чаще всего бутадиен-нитрильного каучука. К сожалению, подобным композициям характерна недостаточная устойчивость к окислительным средам в сочетании с низкой тепло- и морозостойкостью. Одновременное использование полиолефина, бутадиен-нитрильного и этиленпропиленового каучуков не позволяет достигнуть компромисса между морозостойкостью, устойчивостью к нефтепродуктам и окислительным средам. Удачным решением проблемы может быть совмещение полиолефина и продукта его модификации, содержащего в макромолекуле полярные функциональные группы. Примером такого ДТЭП может быть композиция на основе полиэтилена и хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ).
Композиции на основе ХСПЭ обладают высокими деформационно-прочностными и динамическими свойствами, высокой тепло- и морозостойкостью, устойчивы к действию нефтепродуктов, озона и атмосферы. Следовательно, можно предположить, что использование ХСПЭ в качестве эластомерной составляющей ДТЭП позволит получить материалы с комплексом свойств, присущих как композициям на основе нитрильных, так и этиленпропиленовых каучуков.
Цель работы: Разработка динамических термоэластопластов на основе хлорсульфированного полиэтилена и полиэтилена, обладающих повышенной устойчивостью к нефтепродуктам и окислительным средам.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
оценить совместимость полимерных составляющих ДТЭП;
изучить условия получения ТЭП динамическим смешением ХСПЭ с полиэтиленом высокого давления (ПЭВД), структурные особенности и свойства композитов;
исследовать влияние динамической вулканизации на структуру и свойства ДТЭП на основе ХСПЭ и ПЭВД;
испытать работоспособность ДТЭП в условиях эксплуатации.
Научная новизна: Впервые изучен процесс совмещения ХСПЭ и ПЭВД в условиях динамического смешения и показаны особенности микроструктуры полученной композиции, обусловленные формированием развитого межфазного слоя, превосходящего по размерам слой сегментальной растворимости. Установлено самоструктурирование композиции в процессе ее приготовления, приводя-
Автор выражает благодарность к.т.н., доценту каф. Х'ГПЭ ВолгГТУГайдадину А.Н. за участие в постановке экспериментов и обсуждении результатов.
щее к образованию сетки поперечных связей. Показана возможность получения материалов с прочностью, превосходящей полимерные составляющие.
Практическая значимость: Созданы новые ДТЭП, одновременно обладающие свойствами как композиций на основе полиолефинов - этиленпропилено-вых каучуков, так и полиолефинов-нитрильных каучуков. Разработанные материалы устойчивы к действию нефтепродуктов, озона, кислот и щелочей, обладают высокой тепло- и морозостойкостью. Значения индекса текучести расплава позволяет перерабатывать их в изделия по технологии термопластов. Выпущена опытная партия разработанного материала.
Апробация: Основные результаты работы докладывались на XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Волгоград, 25-30 сентября 2011); XIV Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии» (Тула, 21-24 мая 2012); XXI Всероссийской научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 19-23 апреля 2011); IX Всероссийской научной конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула, 2011); IV Всероссийской научной конференции студентов аспирантов и молодых ученых «Полимеры-2010» (Бийск, 17-19 июня 2010); XIV Всеукраинской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии-2011» (22-23 апреля 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ, из них 3 статьи, в т.ч. 2 статьи в журнал рекомендованных ВАК, 8 тезисов докладов на научных конференциях, получен патент РФ и положительное решение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и библиографического списка, включающего 180 источников. Материалы изложены на 115 страницах машинописного текста, содержат 29 рисунков, 17 таблиц.
