На правах рукописи Галибеев Сергей Сергеевич О РОЛИ МАЛЫХ ДОБАВОК ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОЛИОЛЕФИНОВ 02.00.06 - Химия высокомолекулярных соединений Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань 2000 Работа выполнена на кафедре технологии пластических масс Казанского государственного технологического университета Научный руководитель: -доктор технических наук, профессор, В.П. Архиреев Официальные оппоненты: -доктор технических наук, профессор В.Г. Хозин -доктор химических наук, И.М. Давлетбаева Ведущая организация: Институт высокомолекулярных соединений г. Санкт-Петербург. <...> Среди многочисленных способов модифицирования структуры и свойств полиолефинов (ПО) химическая модификация занимает особое место. <...> Анализ этих данных показывает, что успехи данного направления исследований во многом связаны с физико-химическим подходом к оценке и обобщению реализуемых результатов с точки зрения полимерной природы реагирующих частиц, т.е. в таких условиях, когда учитывается исходное состояние макромолекулярных структур, характер межмолекулярного взаимодействия и разного рода конформационные и надмолекулярные эффекты. <...> Определяющим фактором в решении вопроса достижения заданных свойств ПО в результате химической модификации является в большинстве случаев необходимость проведения специальных процессов активации макромолекулярных цепей для создания соответствующих функциональных групп и активных центров. <...> В то же время присутствие в цепях ПО остаточной функциональности, главным образом ненасыщенных группировок атомов, практически не учитывается. <...> Между тем именно остаточная ненасыщенность, реализующаяся в результате неоднозначности протекания процессов полимеризации олефинов является преимущественной остаточной функциональностью большинства ПО и обуславливает ограниченную стойкость их к различного <...>
О_роли_малых_добавок_химически_активных_соединений_на_эффективность_модифицирования_полиолефинов.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Среди многочисленных способов модифицирования
структуры и свойств полиолефинов (ПО) химическая модификация
занимает особое место. Как путь создания ПО с улучшенным комплексом
специфических свойств этот способ получил в настоящее время
широкое развитие. Достижения в данной области отражены в многочисленных
патентах и публикациях, в том числе в ряде обстоятельных обзоров
и монографиях. Анализ этих данных показывает, что успехи данного
направления исследований во многом связаны с физико-химическим
подходом к оценке и обобщению реализуемых результатов с точки зрения
полимерной природы реагирующих частиц, т.е. в таких условиях, когда
учитывается исходное состояние макромолекулярных структур, характер
межмолекулярного взаимодействия и разного рода конформационные и
надмолекулярные эффекты.
Определяющим фактором в решении вопроса достижения заданных
свойств ПО в результате химической модификации является в большинстве
случаев необходимость проведения специальных процессов активации
макромолекулярных цепей для создания соответствующих функциональных
групп и активных центров. В то же время присутствие в цепях ПО
остаточной функциональности,
главным образом ненасыщенных
группировок атомов, практически не учитывается. Между тем именно остаточная
ненасыщенность, реализующаяся в результате неоднозначности
протекания процессов полимеризации олефинов является преимущественной
остаточной функциональностью большинства ПО и обуславливает
ограниченную стойкость их к различного рода процессам старения.
Дезактивация таких потенциально-активных центров распада макромолекул с
помощью химически активных соединений, способных к присоединению по
кратным связям, вместе с достижением ряда специфических свойств
может привести к высоким эффектам стабилизации. Эти пути
химической модификации структуры и свойств ПО и, в частности, пути
повышения стабильности используются в настоящее время недостаточно и
требуют самого пристального внимания.
Ранее в работах В.П. Архиреева и Ю.М. Будницкого с сотр. была
установлена возможность-присоединения органических изоцианатов и их
производных по кратным связям ПО. При этом было показано существенное
улучшение ряда эксплуатационных и технологических характеристик.
Предложенный в этих работах способ химической модификации
является перспективным и с технико-экономической точки зрения, т.к.
исключает стадии предварительного активирования макромолекул.
Установление возможностей расширения ряда модифицирующих
агентов, способных к химическому взаимодействию с ненасыщенными
3
Стр.3
группами в ПО, представляет актуальную проблему и при успешном ее
решении позволит получать ПО-композиции, обладающие улучшенным
комплексом специфических свойств
стей и эффективности химической модификации ПО малыми добавками
эпоксисоединений.
Цель работы. Целью работы является установление закономерноПоставленная
цель определяет основные задачи теоретических и
экспериментальных исследований, такие как: отработка условий и режимов
модификации полимеров, исследование термодинамического сродства в
исследуемых системах, исследование комплекса свойств и структуры
модифицированных полимеров, установление некоторых областей
практического использования разработанного способа модификации.
Научная новизна.
-установлены закономерности и эффективность модификации ПО
малыми добавками эпоксисоединений;
-показано, что наличие в модифицированных ПО привитых фрагментов
обуславливает структурную регуляризацию системы, что приводит
к существенному изменению комплекса их свойств
Практическая ценность работы состоит в ее направленности на
разработку эффективных способов улучшения свойств полимеров, в частности:
-показано,
что управление дефектностью полимеров в результате
модификации является эффективным способом комплексной модификации
ПО, приводящим к одновременному улучшению их технологических и
эксплуатационных свойств, включая термостабильность, реологические,
физико-механические и др.;
-обнаружены неаддитивные эффекты, выявленные по различным
характеристикам термостабильности полимера, при использовании в качестве
модификаторов смесей эпоксидов и изоцианатов. Это дает возможность
достичь продления срока службы и удешевления изделий за
счет замедления химических процессов старения, так и за счет уменьшения
нерациональных потерь стабилизаторов в результате испарения и
выпотевания.
Апробация работы. Полученные в работе результаты представлялись
на восьмой и девятой международных конференциях молодых ученых
«Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных
соединений», (Казань, Россия, 1996, 1998 г.г.), европейской
конференции по молекулярной физике «Морфология и микромеханика в
полимерах» (Мерзебург, Германия, 1998 г.), международных конференция
«Полимеры'96» и «Полимеры'98» (Мерзебург, Германия, 1996 и 1998 г.г.),
седьмом проблемном семинаре «Разрушение и деформация полимеров»
(Мерзебург, Германия, 1999г.), девятом симпозиуме «Проблемы
4
Стр.4