LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка технології нових тонковолокнистих матеріалів на основі компатибілізованих сумішей полімерів

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ




На правах рукопису


КУВАЄВА ЄВГЕНІЯ ПАВЛІВНА


УДК 677.494



РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ НОВИХ ТОНКОВОЛОКНИСТИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КОМПАТИБІЛІЗОВАНИХ СУМІШЕЙ ПОЛІМЕРІВ


Спеціальність: 05.17.15 – технологія хімічних волокон



АВТОРЕФЕРАТ


дисертації на здобуття наукового ступеню

кандидата технічних наук








Київ – 2006

Дисертацією є рукопис


Робота виконана в Київському національному університеті технологій та

дизайну

Міністерства освіти і науки України


Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор, заслужений діяч науки і

техніки України Цебренко Марія Василівна, Київський національний університет технологій та дизайну, професор кафедри технології полімерів та хімічних волокон


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Ступа Володимир Іванович, ВАТ "Хімтекстильмаш" Міністерства промислової політики України (м. Чернігів), голова правління


кандидат хімічних наук, доцент Бурбан Анатолій Флавіанович, Національний університет "Києво-Могилянська Академія", завідувач кафедри хімії



Провідна установа: Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України (відділ модифікації полімерів)



Захист відбудеться " 27 " вересня 2006 р. о 14.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.102.04 в Київському національному університеті технологій та дизайну за адресою: вул. Немировича-Данченка 2, корпус 1, м. Київ 01011

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Київського національного університету технологій та дизайну за адресою: вул. Немировича-Данченка 2, корпус 1, м. Київ 01011.



Автореферат розіслано 22.08.2006 р.




Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Т.С. Шостак





ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Дослідження та використання сумішей полімерів займає провідне місце при розробці нових матеріалів. Подібні системи демонструють синергічні ефекти, які невластиві однофазним полімерним системам, що і дає можливість одержати вироби з новими або унікальними властивостями. В Київському національному університеті технологій та дизайну виконані фундаментальні дослідження в галузі фізико-хімії розплавів сумішей полімерів, в результаті яких створені наукові основи одержання ультратонких синтетичних волокон (мікроволокон). Мова йде про так зване явище специфічного волокноутворення, коли при течії розплавів сумішей полімерів один із компонентів утворює під дією реологічних сил в масі іншого полімеру безліч мікроволокон, чітко орієнтованих в напрямку течії. Такі мікроволокна мають унікальну структуру: кожне волокно вкрите надтонкими фібрилами. Існує багато методів, які дозволяють регулювати параметри фазової структури в сумішах полімерів шляхом зменшення тим чи іншим способом міжфазового натягу. В даній роботі регулювання явища специфічного волокноутворення пропонується проводити за рахунок використання полімерів зі специфічною взаємодією на межі поділу фаз та компатибілізаторів, які б забезпечували не тільки покращення сумісності компонентів суміші, але й надавали нові властивості мікроволокнам.

З іншого боку, в останнє десятиліття інтенсивно розвиваються наукові дослідження в галузі полімерних нанокомпозитів, що забезпечує одержання матеріалів з унікальними властивостями. В літературі відсутні відомості про мікроволокна, наповнені добавками в наностані. Саме в цьому напрямку можуть бути одержані нові та унікальні ефекти.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в Київському національному університеті технологій та дизайну на кафедрі технології полімерів та хімічних волокон і є частиною досліджень з бюджетних тем Міністерства освіти і науки України: "Теоретичні дослідження механізмів структуроутворення при течії розплавів сумішей полімерів та особливості властивостей ультратонких синтетичних волокон", № держреєстрації 0103U000848; "Фізико-хімічні основи створення синтетичних мікроволокон з наповнювачем в наностані", № держреєстрації 0105U002387. Робота пов'язана з дослідженнями, що виконуються за грантом НАТО SfP – 977995 "Novel Combined Adsorption Filtering Materials for Individual Protective Systems". Автор дисертаційної роботи є виконавцем цих тем.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є дослідження фізико-хімічних закономірностей в бінарних, компатибілізованих сумішах та сумішах з наповнювачем в наностані, при течії яких реалізується явище специфічного волокноутворення; розробка технологічних параметрів процесів формування фільтрувальних матеріалів (ФМ).

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

- обґрунтовано вибрати суміші полімерів та добавки для досягнення поставленої мети;

- дослідити вплив типу екструзійного обладнання та умов змішування на реологічні властивості розплавів та процеси структуроутворення в екструдатах бінарних сумішей поліоксиметилен / співполіамід (ПОМ/СПА) та поліоксиметилен / співполімер етилену з вінілацетатом (ПОМ/СЕВА);

- дослідити реологічні властивості розплавів та можливості регулювання процесів структуроутворення в сумішах поліпропілен / співполіамід (ПП/СПА) шляхом введення одного або бінарної суміші компатибілізаторів, визначити оптимальний склад композиції ПП/СПА/поліетиленгліколь;

- визначити особливості реологічної поведінки бінарних та компатибілізованих сумішей ПП/СПА, що містять нанорозмірну добавку – аеросил;

- дослідити вплив твердої нанодобавки на процеси структуроутворення в сумішах ПП/СПА, встановити вплив аеросилів на структуру та фазові переходи в сумішах полімерів ПП/СПА/аеросил;

- рекомендувати технологічні параметри виробництва тонковолокнистих прецизійних ФМ, виготовити партії фільтрів, дослідити їх властивості та визначити галузі їх застосування.

Об'єкт дослідження – фізико-хімічні закономірності процесів, що мають місце при переробці бінарних сумішей зі специфічною взаємодією компонентів, компатибілізованих сумішей та сумішей з наповнювачем в наностані.

Предмет дослідження – технологія виробництва фільтруючих матеріалів з новими властивостями.

Методи дослідження. Для вирішення поставлених в роботі завдань були використані сучасні методи дослідження: капілярна віскозиметрія, світлова та електронна мікроскопія, диференційний термічний (ДТА) та гравіметричний аналізи, методи оцінки структури та властивостей фільтрів на їх основі.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі виконаних досліджень вперше встановлені закономірності течії та процесів структуроутворення в розплавах сумішей ПП/СПА, що містять наповнювач в наностані – аеросил.