Основи технологій одержання композитів на основі поліестер-полівінілхлоридних зв’язних

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розробленню основ технологій одержання модифікованих композитів на основі поліестер-полівінілхлоридних зв’язних та дрібнодисперсних наповнювачів з підвищеними міцнісними, теплофізичними, антикорозійними та адгезійними властивостями. У роботі виявлено чинники впливу на процес одержання та модифікування поліестерних матеріалів, їх морфологію та властивості залежно від вмісту модифікатора і дрібнодисперсного наповнювача. Розроблені модифіковані матеріали відзначаються збільшеними значеннями поверхневої твердості на 10 – 50 МПа, теплостійкості за Віка на 10 – 15 К і міцності адгезійних з’єднань на 5 %, а також пониженим значенням технологічної усадки на 10 – 15 %. Високонаповнені композити на основі поліестер-полівінілхлоридних зв’язних характеризуються підвищеними фізико-механічними (збільшення поверхневої твердості на 12 – 17 МПа, ударної в’язкості на 30 – 46 кДж/м2) та теплофізичними (теплостійкість за Віка становить 416 – 439 К) властивостями. Диссертационная работа посвящена разработке основ технологий получения модифицированных композитов на основе полиэфир-поливинилхлоридных связующих и мелкодисперсных наполнителей с повышенными прочностными, теплофизическими, антикоррозионными и адгезионными свойствами. В работе выявлены факторы влияния на процесс получения и модифицирования полиэфирных материалов, их морфологию и свойства в зависимости от содержания модификатора и мелкодисперсного наполнителя. Разработанные модифицированные материалы отмечаются увеличенными значениями поверхностной твердости на 10 – 50 МПа, теплостойкость по Вика на 10 – 15 К и прочности адгезионных соединений на 5 %, а также пониженным значением технологической усадки на 10 – 15 %. Высоконаполненные композиты на основе полиэфир-поливинилхлоридных связующих характеризируются повышенными физико-механическими (увеличение поверхностной твердости на 12 – 17 МПа, ударной вязкости на 30 – 46 кДж/м2) и теплофизическими (теплостойкость по Вика составляет 416 – 439 К) свойствами. The dissertation is devoted to solving an important scientific and technical problem, namely, the development of technological principles for the production of composites based on modified polyester-polyvinyl chloride binders and fine-dispersed fillers with enhanced strength, thermophysical, anticorrosive and adhesion properties. An effective method for the modification of unsaturated polyester oligomers by polyvinyl chloride has been developed. It is based on increasing the technological compatibility of the components due to the partial dissolution and swelling of polyvinyl chloride macromolecules in styrene oligomer solution and diesterphtalate plasticizer, which made it possible to obtain high-tech matrices for polymeric composites with fine dispersed fillers. It has been found that the hardening of polyester compositions in the presence of PVC occurs inhomogeneously due to the stage of microgel formation. The introduction of polyvinyl chloride into a composition based on unsaturated polyester resins accelerates the process of gelling and reduces the time of microgel formation of the studied system. Polyester binders modified by polyvinyl chloride are characterized by values of surface hardness increased by 10 – 50 MPa, thermal conductivity according to Vicat apparatus by 10 – 15 K, and strength of adhesive compounds by 5 %, as well as values of technological shrinkage reduced by 10 – 15 %. On the basis of viscosimetric and thermometric investigations it was found that the nature of the metal-silicate filler greatly affects the process of structuring modified polyester resins. Modified polyester materials with Co-, Ba- and Cu-containing silicate fillers are characterized by increased values of surface hardness by 25 % and values of strength of adhesive compounds by 5 MPa. Modified polyester-polyvinyl chloride coatings based on Ni-containing silicate filler have the highest anticorrosive properties. The basics of technology for obtaining high-quality composite materials on the basis of polyester-polyvinyl chloride binders are developed. Polyester-polyvinyl chloride composites with inorganic fine-dispersed CaCO3 and Al2O3 as a filler are characterized by enhanced physical and mechanical properties (surface hardness of 12 – 17 MPa, impact strength of 30 – 46 kJ/m2) and thermophysical (thermal resistance for Vick is 416 – 439 K) characteristics. Along with the increased physical and mechanical characteristics, modified polyester composites with inorganic fine-dispersed filler are characterized by reduced values of technological shrinkage of the material, which allows predicting their use as sealants, impurities, as well as in the construction industry for the production of artificial stone, liquid floors, products made of polymer concrete. The basic technological scheme of the process of obtaining the high-level polyester-polyvinyl chloride composite is developed, the technological stages are grounded and the parameters of operating practices are chosen.