Розроблення полівінілхлорид-полістирольних пластикатів і композитів на їхній основі

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розробленню основ технологій одержання еластичних термостійких полівінілхлорид-полістирольних пластикатів та композитів на їхній основі з регульованими пружно-пластичними властивостями та зменшеним ступенем вивільнення діестерфталатних пластифікаторів, придатних до перероблення у в’язкотекучому стані для виготовлення виробів конструкційного призначення. Встановлено вплив фізико-хімічних (параметр сумісності полімерів, характер міжмолекулярних і міжфазних взаємодій) та технологічних чинників на процес модифікування ПВХ пластикатів полістиролом суспензійним, полістиролом удароміцним та акрилонітрилбутадієнстирольним пластиком з розчину діестерфталатного пластифікатора. Виявлено вплив природи і вмісту полістирольного модифікатора та діестерфталатного пластифікатора на реологічні та експлуатаційні властивості модифікованих ПВХ пластикатів у взаємозв’язку з їхньою морфологією. Виявлено вплив дрібнодисперсних металовмісних наповнювачів різної природи на реологічні, фізико-механічні, теплофізичні властивості ПВХ матеріалів. Розроблено принципову технологічну схему та обґрунтовано норми технологічного режиму одержання модифікованих ПВХ матеріалів та здійснено їхню промислову апробацію. Диссертация посвящена разработке основ технологии получения эластичных термостойких поливинилхлорид-полистирольных пластикатов и композитов на их основе с регулируемыми упруго-пластическими свойствами и уменьшенной степенью высвобождения диэфирфталатных пластификаторов, пригодных к переработке в вязкотекучем состоянии для изготовления изделий конструкционного назначения. Установлено влияние физико-химических (параметр совместимости полимеров, характер межмолекулярных и межфазных взаимодействий) и технологических факторов на процесс модифицирования ПВХ пластикатов полистиролом суспензионным, полистиролом ударопрочным и акрилонитрилбутадиенстирольным пластиком из раствора диэфирфталатного пластификатора. Установлено влияние природы и содержания полистирольного модификатора и диэфирфталатного пластификатора на реологические и эксплуатационные свойства модифицированных ПВХ пластикатов во взаимосвязи с их морфологией. Выявлено, что для формирования общей флуктуационной сетки между полимерными компонентами, придания модифицированным материалам высоких упругих свойств рациональное содержание полистирольного модификатора должно составлять 2,8-4,2 % масс. Установлено, что независимо от природы полистирольного модификатора наблюдается существенное уменьшение степени высвобождения пластификатора из объема ПВХ пластиката. Выявлено влияние мелкодисперсных металлосодержащих наполнителей на реологические (увеличение индекса текучести), физико-механические (рост значения поверхностной твердости на ≈ 30 МПа, числа упругости на ≈ 20%) теплофизические (увеличение значения теплостойкости по Вика на ≈ 15-200С) свойства ПВХ материалов, что связано с уменьшением подвижности молекул пластификатора под влиянием модификатора, а также уплотнением флуктуационной сетки. На основании выявленного влияния природы и содержания полистирольного пластика и мелкодисперсного металлосодержащего полимер-силикатного наполнителя на физико- химические особенности деструкции ПВХ обосновано химизм деструктивных процессов, компонентный состав и технологические параметры переработки модифицированных материалов. На основе установленных закономерностей модификации ПВХ полистирольными пластиками разработана принципиальная технологическая схема процесса получения модифицированного ПВХ материала, обосновано стадии технологического процесса, а также выбраны нормы технологического режима. Промышленные испытания подтвердили технологичность и эффективность использования модифицированных ПВХ пластикатов полистирольными пластиками для изготовления литьевых изделий конструкционного назначения. The thesis is devoted to development of technology for the foundations of resilient heatresistant PVC-polystyrene plasticates and composites based on them with adjustable elasticplastic properties and a reduced degree of release of diesterphtalate plasticizers suitable for processing in a viscous state for the manufacture of products for constructional purposes. Found the influence of physical and chemical (polymer compatibility parameter, the nature of intermolecular and interfacial interactions) and technological factors on the process of modifying PVC plastic by suspension polystyrene, high impact polystyrene and acrylonitrile butadiene styrene plastic from solution of diester phthalate plasticizer. Found the influence of the nature and content of polystyrene modifier and diester phthalate plasticizer on the rheological and performance properties of modified PVC plastic in relation to their morphology. Revealed the influence of fine metal containing fillers of different nature on rheological, mechanical, thermal properties of PVC materials. Developed the technological scheme and grounded norms of technological regime to obtain modified PVC materials and done their industrial testing.