Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие техники и технологии предъявляет все более широкие требования к материалам, используемым в производстве различных изделий технического и бытового назначения. К такт) требованиям относится необходимость сочетания высоких деформационно-прочностных свойств и стойкости к ударным нагрузкам с- хорошей технологичностью, стойкостью к воздействию высоких температур в процессе переработки в изделия, а также к старению под воздействием атмосферных факторов. Кроме того, существенным является требование снижения стоимости материалов. Задачи такого рода в полимерном материаловедении решаются, в частности, путем введения в гомополимеры различных наполнителей и модифицирующих добавок.
С другой стороны, все острее ставится вопрос о необходимости утилизации полимерных отходов, образующихся в сфере производства и потребления. Актуальной задачей в данном направлении является переработка и повторное использование отходов сшитых полимерных материалов, в частности, радиационно-модифицировашшх полиэтиленов и вулканизованных резин.
Одним из наиболее крупнотоннажных классов полимеров являются полиолефины. Известны способы получения композиций на их основе путем введения различных по природе и свойствам наполнителей, модифицирующих добавок, смешения гомополимеров. Однако использование в -композициях полиолефинов порошков сшитых полимеров до настоящего времени не получило широкого распространения, практически не изучены структура и свойства таких композиций.
Введение в полиолефины порошков сшитых полимеров, а такжэ их смесей с минеральными наполнителями, открывая широкие перспективы для исследований, позволяет получать высоконаполнешше композиции с широким диапазоном свойств,' которые могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства. При этом обеспечивается решение задач расширения сырьевой базы производства полимерных изделий и сни.тения их стоимости, утилизации отходов производства и охрани окружающей среды.
Таким образом, разработка высоконаполноннкх композиционны:; материалов на основе полиолефинов, содержащих порошки сангілс
ПОЛИМерОВ, а ТаКЖЗ ИХ СМПСН « Твердыми Д'ЛСПерОШ.Г/.Н НАЛОГИ ПОЛК"'.!, Исследование Структуры И СВОЙСТВ Т-1КНХ MaTOpiViri:j ЯГ'ГіОТ'.Л '.! ту-
альной задачей, имеющей научную и практическую ценность.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ отдела "Композиционные и полимерные материалы" в рамках общесоюзной научно-технической программы на 1986-1990 годы 0.72.08 "Создать и освоить высокоэффективные композиционные полимерные материалы и изделия из них и технологические процессы их производства".
Цель работы состоит в исследовании и разработке композиций на основе полиолефинов, содержащих порошки сшитых полимерных наполнителей, а также их смеси с твердыми дисперсными наполнителями, о улучшенными деформационными свойствами и стойкостью к ударным нагрузкам.
Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:
исследовать структуру и комплекс свойств композиций на основе полиолефинов, содержащих порошки сшитых полимерных наполнителе'й, а также их смеси с твердыми дисперсными наполнителями;
изучить влияние вида и гранулометрического состава наполнителей, степени наполнения на структуру и свойства композиций;
выявить закономерности изменения структуры и свойств композиций па основе полиолефинов в зависимости от соотношения сшитых полимерных и твердых дисперсных наполнителей;
исследовать возможность модификации каучуком композиций на основе полипропилена, содержащих резиновый порошок в смеси с мелом;
исследовать влияние технологии приготовления смеси резинового порошка с каучуком на деформационно-прочностные свойства композиций на основе полипропилена;
разработать высоконаполненные композиции на основе полиолефинов.
Научная новизна. Проведено систематическое исследование , комплекса технологических и эксплуатационных свойств высокона-пелненных композиций на основе полиолефинов, а также взаимосвязи свойств со структурными изменениями, происходящими в композициях при изменении соотношения наполнителей.
Показана возможность и промышленная целесообразность применения в композициях полиолефинов сшитых полимерных наполнителей, а также их смесей с минеральными наполнителями. .
Впервые исследоваш структура и свойства композиций на
основе,полиолефинов, содержащих порошки сшитых полиэтиленов, а также концентрат резинового 'порошка с каучуком.
Обосновано, что введение сшитых полимерных наполнителей в композиции полиолеф.інов с минеральными наполнителями позволяет повысить их деформационные свойства, стойкость к ударным нагрузкам, а также к термоокислительцой деструкции и старению под действием атмосферных факторов.
Обоснована и показана возможность регулирования свойств композиций путем изменения соотношения сшитых полимерных и твердых дисперсных наполнителей.
Практическая значимость работы. Предложены методы повышения деформируемости и ударопрочное наполненных минеральными наполнителями полиолефинов введением в них сшитых полнэтилзнов, а также резинового порошка в смеси с каучуком.
Определены оптимальные технологические параметры процесса упруго-деформационного измельчения, позволяющие получать тонкодисперсные порошки сшитых полиэтпленов и резин.
Разработаны выеоконаполнеиные композиции на основе полиолефинов, содержащие до ПО масс.ч. наполнителей на 100 масс.ч. полимера и обладающие различными, в зависимости от содержания и соотношения наполнителей, свойствами.
В итоге практической апробации результатов работы предложены направления использования разработанных материалов и методы их переработки в конкретные виды изделий. Получены опытные корпусные, изделия и детали рабочих органов оборудования текстильной промышленности, различные вида технологической многооперчциопной и транспортной тары.
Внедрение композиций на основе полиэтилена в производство корпуса изделия Ш-І0А на производственной базэ РИЦ "Росполимер" позволило получцть годовой экономический эффект 36,6 тыс. руб.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены И обсуждены: на II Всесоюзной конференции по композиционным полимерны!.) материалам и их применению в народном хозяйстве (Ташкент, 1983), на Всесоюзной научно-технической конференции "Эксплуатационные свойства конструкционных полимерных материалов" (Нальчик, 1984), на ПИ Всесоюзной конференции по коллоидной химии і! физико-химической механике (Ташкент, 1983), на I Всесоюзной конференции "Пути повышения эффективности использования вторичных полимерных оесурсов" (Кишинев, 1985), на УІ Всосоччном съезде по тео{лти-
- б -
ческой и прикладной механике (Ташкент, 1987), на П Всесоюзном симпозиуме "Биотехнические и химические методы охраны окружающей среды" (Самарканд, 1988), а также на'научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Ташкентского ордена Дружбы народов политехнического института имени Абу Райхана Беруни (1983-1989 г.г.).
Публикации. По результатам выполненных в рамках диссертационной работы исследований опубликовано II статей.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованных источников, содержащего Мб наименований, и приложений; изложена на /59 страницах машинописного текста, содержит 43рисунка, /3 таблиц.
