Композиційні матеріали на основі функціоналізованих олігодієнів, вінілових мономерів і наповнювачів різної природи

1. Композиційні матеріали на основі функціоналізованих олігодієнів, вінілових мономерів і наповнювачів різної природи

Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України м. Київ
Звіт III року навчання в аспірантурі
за темою дисертації:
Композиційні матеріали на основі
функціоналізованих олігодієнів, вінілових
мономерів і наповнювачів різної природи
аспірант: Козяков П.В.
Науковий керівник: к.х.н Мишак В.Д.

2. Мета дисертаційної роботи

• Синтез модифікатору карбоксилвмістного ізопеноакрилонітрільного кополімеру
• Встановлення рецептури композиції з різним співвідношенням
компонентів з використанням модифікованих наповнювачів
• Модифікація шунгіту та целюлозних наповнювачів
карбоксилвмістним кополімером
• Модифікація мікрокристалічної целюлози (МКЦ) термічною
обробкою сечовиною
• Встановлення оптимальних фізико-механічних властивостей між з
різним вмістом модифікованих наповнювачів і ПУ композиції
• Встановлення молекулярних параметрів вулканізаційної сітки
отриманої композиції

3.

Сила при разрыве, Н/мм2
300
6
250
5
200
4
150
3
100
2
50
1
Относительное удлинение, %
7
0
0%
5%
10%
15%
25%
50%
Степень наполнения
Изменение физико-механических характеристик от степени наполнения композиции
микрокристаллической целлюлозой (МКЦ), где видно после 5 % наполн. Возрастает
прочность , а при степени наполнения выше 25% происходит существенное
увеличение прочности, однако на графике наблюдается линейное уменьшение
относительно степени наполнения

4. Модифікація целюлози сечовиною

NH2
CO
132-180 oC
NH3 + NCOH
NH2
Утворення ціановой к-ти (NCOH) при термічному розпаді сечовини,
вище 132 o C , яка реагуе з целюлозою за схемою
OH + NCOH
132-180 oC
OCONH2

5.

4,0
300
3,8
280
Сила при разрыве, Н/мм2
260
3,4
240
3,2
220
3,0
200
2,8
180
2,6
160
2,4
140
2,2
120
2,0
100
5%
10%
15%
Относительное удлинение, %
3,6
25%
Степень наполнения
Изменение физико-механических характеристик от степени наполнения
композиции модифицированной МКЦ мочевиной. Эффект увеличения
прочности резко проявляется при степени наполнения от 15% мас.част.
Относительное удлинение растет до 10% степени наполнения, а после
этот показатель резко снижается.

6.

200
2,5
180
Сила при разрыве, Н/мм2
160
2,3
140
2,2
120
2,1
100
2,0
80
Относительное удлинение, %
2,4
1,9
60
5%
10%
15%
25%
50%
Степень наполнения
Изменение физико-механических характеристик от степени наполнения
композиции тауритом модифицированным карбоксилсодержащим каучуком, где
видно лучшие прочностные показатели (2.49 -2,35 МПа) при степени наполнения
от 10% до 25%, затем видно ухудшение показателей при 50% наполнителя в
составе композиции

7.

3,0
Относительное удлинение, %
70
Сила при разрыве Н/мм2
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
1
2
60
50
40
30
20
10
0
1
2
Отличие физико-механических характеристик наполненных композиций
древесной мукой модифицированной (1) и не модифицированной (2)
карбоксилсодержащим каучуком с одинаковой степенью наполнения и
условиями отверждения, которые показывают увеличение показателя
прочности композиции наполненых модифицированной древесной мукой и не
существенное снижение относительного удлинения

8.

Полученые результати показали хорошую
воспроизводимость и могут быть использованы для
розрахунків параметрів сітки.
Склад композиції (г)
Ступінь набухання
α
Число набухання N
Олігобутадієн -5,010
Біогліцерин – 0,275
Твердник ТДІ -
1,36
1,16
Олігобутадієн -5,020
Біогліцерин – 0,266
Твердник ТДІ -
1,41
1,17
Олігобутадієн -5,005
Біогліцерин – 0,284
Твердник ТДІ – 1,510
1,40
1,25
Олігобутадієн -5,020
Біогліцерин – 0,276
Твердник ТДІ – 2,036
1,35
1,19
Олігобутадієн -5,115
Біогліцерин – 0,275
Твердник ТДІ – 2,550
1,29
1,17
Середнє
1,362
1,190

9. Висновки

• Синтезовано карбоксилвмістний модифікатор ізопеноакрилонітрільний кополімер
• Встановлено рецептура композиції з різним співвідношенням
компонентів з використанням модифікованих наповнювачів
• Модифіковано шунгіт та целюлозні наповнювачі
карбоксилвмістним кополімером
• Модифіковано мікрокристалічна целюлоза термічною обробкою
сечовиною
• Встановлено оптимальні фізико-механічні властивості між з різним
вмістом модифікованих наповнювачів і ПУ композиції
• Встановлені деякі молекулярні параметри вулканізаційної сітки
отриманої композиції

10. Дякую за увагу