СТРУКТУРА И СВОЙСТВА
В работе исследованы термические и технологические характеристики угленаполненных композиций на основе полифениленсульфида. Установлено, что идентифицированные низкомолекулярные примеси имеют сырьевое происхождение и не оказывают значимого влияния на термостойкость и реологическое поведение исследованных угленаполненных композиций при переработке методами экструзии и литья под давлением. На термические характеристики угленаполненных композиций заметное влияние оказывает химическая природа вводимых технологических и модифицирующих добавок
Исследовано влияние наночастиц оксида никеля, стабилизированных матрицей полиэтилена, на физико-механические и термические свойства нанокомпозитов на основе полиэтилена высокого давления методами рентгенофазового (РФА) и дифференциально-термического (ДТА) анализов. Выявлено улучшение прочностных и деформационных показателей, а также термоокислительной стабильности полученных нанокомпозитов, что может быть отнесено к эффектам структурной модификации полимерной матрицы. Небольшие количества нанонаполнителя, вводимые в полимер, играют роль структурообразователей - искусственных зародышей кристаллизации, что способствует возникновению в полимере мелкосферолитной структуры, характеризующейся улучшенными физико-механическими и термическими свойствами полученного нанокомпозита.
Впервые выполнено квантово-химическое изучение реакции протонирования мономера катионной полимеризации п-метилстирола в присутствии комплексного катализатора фторид бора – вода в толуоле стехиометрического состава 1:1:2 методом ab initio с координатой реакции RC1-H20. Показано, что величина энергии активации равна 123 кДж/моль, а тепловой эффект реакции равен 86 кДж/моль. Доказано, что взаимодействие изучаемого каталитического комплекса с п-метилстиролом в толуоле стехиометрического состава 1:1:2 представляет собой согласованный процесс.
Проведены экспериментальные исследования по определению технологических параметров изготовления полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе арамидных волокон и полиуретановых связующих методом мокрой намотки и влияния составов полиуретановых связующих на прочность арамидного волокна в пластике.
В работе проведено исследование вязкоупругих характеристик материалов на основе АБС-пластика и композиций АБС/ПК в зависимости от их состава методами капиллярной вискозиметрии, а также изучено их влияние на характеристики образцов, полученных 3D печатью методом послойного наплавления. Показано немонотонное изменение эффективной вязкости в зависимости от состава композиции. Установлено, что коэффициент разбухания в интервале скоростей сдвига, реализуемых при печати, для смесей АБС/ПК был выше, чем для исходных компонентов, а входовые потери давления для смесей были минимальными по сравнению с исходными полимерами. Механические характеристики при статическом изгибе повышались при увеличении содержания ПК в смеси АБС/ПК.
СИНТЕЗ И ТЕХНОЛОГИЯ
Настоящая работа проведена с целью получения ряда ароматических олигоэфирамидов, оценки влияния их структуры на мезоморфные и термические свойства. Были синтезированы олигоэфирамиды на основе 4-аминобензойной кислоты (4-АБК) методом высокотемпературной поликонденсации. Структура полученных соединений идентифицирована методом ИК-спектроскопии, термические показатели определены по данным термогравиметрического анализа (ТГА), методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) установлены температуры фазовых переходов, методом оптической поляризационной микроскопии (ПОМ) исследовано проявление оптической активности растворов олигоэфирамидов. Выявлено, что образцы растворяются при нагревании в серной кислоте, в диметилформамиде (ДМФА), диметилацетамиде (ДМАА), и ограниченно растворяются в диметилсульфооксиде (ДМСО). Растворы олигомеров проявляли оптическую активность при скрещенных поляризаторах микроскопа.
Для амфифильного сульфосодержащего макромономера – 2-(акриламидо)додекансульфокислоты (ААС12СК) – исследованы поверхностно-активные свойства (в водных растворах и водно-гексановых смесях), синтезированы сополимеры этого сурфомера с олиго(этиленгликоль)метакрилатами и определено влияние содержания сульфозвеньев в полученных молекулярных щетках на их термочувствительные свойства в водных и водно-солевых растворах.
Методом радикальной полимеризации с обратимой передачей цепи по механизму «присоединение-фрагментация» с высокими выходами и в контролируемом режиме получены сополимеры на основе олиго(этиленгликоль)метакрилата, додецилметакрилата и катионного мономера N-метакрилоиламинопропил-N,N-диметил-N-пропиламмоний бромида. Показано влияние состава полученных полимеров на растворимость в воде и органических растворителях, распределение в системе вода-октанол и межфазное натяжение на границе «вода-масло». Обнаружено наличие термочувствительных свойств для полимеров в воде, а также исследована их агрегация в водных средах.
АНАЛИЗ И МЕТОДЫ РАСЧЁТА
Целью данной работы являлось установление связи кинетики процесса вспенивания полимерных композиций с кинетикой разложения порофора и вязкостью вспениваемых расплавов.
Исследовано влияние вязкости расплавов на скорость роста кратности вспенивания полиэтиленовых композиций, содержащих порофор - азодикарбонамид.
Предложены математические модели, описывающие кинетику вспенивания порофорами полимерных расплавов с различной вязкостью, позволяющие оптимизировать технологические параметры их беспрессового и прессового вспенивания.
СЫРЬЁ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В статье рассматриваются вопросы влияния азометинов госсипола на антиокислительную активность полипропилена (ПП) и индукционный период окисления полимера. В результате исследований показано наличие термостабилизирующей активности исследуемых соединений при термоокислении ПП, установлены ингибирующие группы, которые участвуют в процессе ингибирования термоокислительной деструкции полимера при высоких температурах.
Установлена возможность получения антистатических и токопроводящих композитов на основе сополимера тетрафторэтилена с этиленом путем введения в него полиэтиленового воска с деагломерированными одностенными углеродными нанотрубками Tuball. Полученный антистатический композит (0,3–0,4 масс.% нанотрубок TUBALL) имеет достаточно высокий комплекс механических характеристик для практического использования в качестве конструкционного материала. Этот композит может найти применение при разработке изделий, предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях, в контакте с химически агрессивными и легко воспламеняющимися веществами.
ЭКОЛОГИЯ
Разработан композиционный сорбент на основе хитозана и монтмориллонита для извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов. Определено оптимальное соотношение хитозан/монтмориллонит для получения гранул сорбента.
Проведены равновесно-кинетические исследования процесса извлечения ионов меди (II) в гетерофазной системе «водный раствор сульфата металла – модифицированный сорбент».
Обработка изотерм сорбции ионов меди (II) исходным хитозаном и композитом на его основе по уравнению Ленгмюра позволила определить максимальные сорбционные емкости этих материалов (А∞). Установлено, что А∞ композиционного сорбента хитозан/монтмориллонит превышает максимальную сорбционную емкость для исходного хитозана более, чем в два раза.
Влияние рН на процесс сорбции ионов меди сорбентами на основе хитозана обусловлено конкуренцией катионов металла и протонов за центры сорбции. В ходе конкурентной хемосорбции протоны дезактивируют аминогруппы - основные центры сорбции, переводя их в неактивную, Н-солевую форму, что приводит к снижению сорбционной емкости хитозана по отношению к ионам меди.
Изменения в составе модифицированного сорбента по сравнению с исходным хитозаном подтверждаются данными инфракрасной спектроскопии. Микроскопические исследования по методу сканирующей электронной микроскопии показывают наличие изменений поверхностной структуры хитозановых гранул при введении в состав композита монтмориллонита.