Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Шабалина Мария Сергеевна

Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе
<
Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе
>

Диссертация - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шабалина Мария Сергеевна. Синтез и свойства силилированных полиуретановых олигомеров и материалов на их основе: диссертация ... кандидата технических наук: 05.17.06 / Шабалина Мария Сергеевна;[Место защиты: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет»].- Казань, 2016.- 158 с.

Введение к работе

Актуальность работы

На сегодняшний день создание гибридных полимерных материалов для
применения в качестве герметиков, клеев, покрытий – одна из самых бурно
развивающихся и перспективных областей полимерной химии. Хорошо известны в
этой области гибридные полиуретановые материалы с концевыми

алкоксисилановыми группами, сочетающие положительные свойства

полиуретановых материалов, такие как широкий диапазон физико-механических свойств, прекрасная наполняемость и окрашиваемость, высокая гидролитическая стойкость, с преимуществами силиконов – отсутствие вспенивания при отверждении, повышенная термическая стойкость и т.д.

В то же время известные способы синтеза таких олигомеров являются обычно
многостадийными, достаточно долгими и приводят к получению продуктов с высокой
вязкостью, что обуславливает в дальнейшем применение значительных количеств
пластификаторов, что отрицательно сказывается на качестве продукта – снижает
прочностные и адгезионные показатели, увеличивает себестоимость таких продуктов.
Поэтому проблема модификации синтеза получения силилированных

полиуретановых олигомеров, лишенного указанных недостатков, является

актуальной. Кроме того, силилированные полиуретановые олигомеры (СПУ-олигомеры) в России не производятся, что также делает актуальным задачу импортозамещения.

Цель работы

Целью работы явилась разработка способа получения силилированных полиуретановых олигомеров (СПУ-олигомеров), создание и характеристика материалов на основе полиуретановых олигомеров с концевыми алкоксисилановыми группами, полученных на DMC-полиэфирах различного назначения, с улучшенными технологическими и технико-экономическими характеристиками.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

  1. Разработка метода получения силанмодифицированных полиуретановых олигомеров, включающий определение оптимальных параметров синтеза (температура, количество катализатора, скорость перемешивания) и их влияния на структуру олигомера.

  2. Исследование влияния структуры олигомеров на их технологические показатели и физико-механические характеристики отвержденных материалов.

  1. Исследование влияния состава композиции: наполнителей, пластификаторов, катализаторов, противостарителей и т.д. на свойства композитов. Определение базовых составов композиционных материалов различного назначения.

  2. Изучение влияния внешних (температура, осушитель, катализатор, добавка воды) и внутренних (структура полимера) факторов на отверждение олигомеров с использованием реокинетического метода. Изучение возможности использования полученных зависимостей для прогнозирования и регулирования технологических параметров отверждения: жизнеспособности, времени гелеобразования, времени полного отверждения.

Научная новизна работы

1. Предложен и экспериментально обоснован способ получения

полиуретановых олигомеров с концевыми алкоксисилановыми группами,

предусматривающий проведение синтеза в среде активного разбавителя.

2. Впервые исследованы и обобщены зависимости изменения молекулярно-
массового распределения, вязкостных характеристик, временных характеристик
полиуретановых олигомеров с концевыми алкоксисилановыми группами в
зависимости от концентрации катализатора, температуры синтеза, скорости
перемешивания и количества разбавителя.

3. Установлены зависимости параметров молекулярно-массового
распределения и технологических характеристик ряда СПУ-олигомеров, физико-
механических свойств силилированных полиуретанов на основе СПУ-олигомеров от
способа синтеза, типа и структуры исходных компонентов.

4. С использованием реокинетического метода были установлены
реокинетические константы отверждения, энергия активация процесса вязкого
течения, энергия активации процесса отверждения, время гелеобразования,
прогнозировать и оптимизировать процесс отверждения полиуретановых олигомеров
с концевыми алкоксисилановыми группами.

Положения, выносимые на защиту

- способ получения полиуретановых олигомеров с концевыми
алкоксисилановыми группами

исследование зависимости вязкости и молекулярно-массового распределения силилированных полиуретановых олигомеров от условий синтеза

определение зависимости изменения свойств силилированных полиуретанов от их структуры

определение технологических параметров отверждения СПУ-олигомеров и продуктов на их основе реокинетическим методом

оценка влияния рецептурного состава композиционного материала на его физико-механические свойства

базовые рецептуры композиционных материалов различного назначения на основе силилированных полиуретанов

Практическая значимость работы

Основываясь на результатах исследования, был разработан и описан ряд СПУ-
связующих, которые могут применяться в качестве полимерной основы для создания
материалов различного назначения: герметиков, клеев-герметиков,

антикоррозионных и гидроизоляционных покрытий и т.д.

Был разработан метод синтеза, позволяющий снизить стоимость связующего с одновременным улучшением технологических свойств.

На основании данных, полученных в ходе исследования, можно прогнозировать свойства конечных материалов на основе СПУ-олигомеров в зависимости от их рецептуростроения, условий применения и отверждения.

Реализация результатов исследования

В ООО «НПП «Макромер» (г. Владимир) были запущены в опытное производство 2 марки СПУ-связующего, отличающиеся по свойствам и областям применения – Лапрол СМ-18 и Лапрол СМА-12 (Лапрол- торговая марка компании «Макромер»). Образцы и укрупненные партии связующего были переданы потребителям для создания на их основе материалов различного назначения: ОАО «Кронос-СПб», ООО «Итера», ООО «Гепол», ООО «ЭлементХим», ООО «ГерметСоюз», ООО "Химфлекс", ОАО «Казанский завод синтетического каучука». Получены положительные отзывы.

Разработанные СПУ-связующие впервые были выпущены в России на ООО «НПП «Макромер» (г. Владимир) и по сравнению с зарубежными аналогами

отличаются более низкой стоимостью и конкурентоспособными характеристиками, что дает возможность импортозамещения разработанными СПУ-олигомерами зарубежных аналогов.

Апробация работы

Результаты работы обсуждались на Всероссийской ежегодной научно-
технической конференции «Общество, наука, инновации» (Киров, 2011, 2012, 2013),
XVIII международной научно-практической конференции "Резиновая

промышленность. Сырье. Материалы. Технологии - 2012" (Москва, 2012),
Международной молодежной конференции «Современные тенденции развития химии
и технологии полимерных материалов» (Казань, 2013), VI Международной
конференции Перспективные полимерные композиционные материалы.

Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология. («Композит-2013») (Энгельс, 3013), XI Международной конференции по химии и физикохимии олигомеров «ОЛИГОМЕРЫ XI» (Ярославль, 2013), Международной научно-технической конференции «Современные достижения в области клеев и герметиков. Материалы, сырье, технологии» (Дзержинск, 2013).

Личный вклад автора состоит в получении результатов, изложенных в диссертации, заключается в анализе научно-технической и патентной информации последних лет, вошедшей в литературный обзор, выборе объектов исследования, постановке и проведении экспериментов, обработке полученных экспериментальных данных, проведении расчётов, анализе и обсуждении полученных результатов.

Публикации. По результатам исследований, изложенных в диссертации, опубликовано 13 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных для размещения материалов диссертаций и 2 патента РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 160 страницах, состоит из введения, семи глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа содержит 45 таблиц и 52 рисунка. Список использованной литературы включает 146 наименований.