Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Обсуждение результатов
|
|
В работе было изучено влияние различных концентраций ДК на анионную полимеризацию ε -КЛ в присутствии натриевой соли e-КЛ, промышленного активатора Bruggolen С 20 Р. Для исследования свойств полученного ПКА были выбраны следующие концентрации ДК: 1 – 0 мол.%; 2 – 10-2 мол.%; 3 – 10-4 мол.%; 4 – 10-6 мол.%.
Анализ зависимости выхода ПКА от времени полимеризации показал, что ДК в начальный момент времени (в течение первых 10 мин) тормозит реакцию (рисунок 3.1). Затем скорость реакции становится сопоставимой с полимеризацией ԑ -КЛ без содержания ДК.
Рисунок 3.1 – Зависимость выхода полимера ε -КЛ от времени полимеризации при различном содержании диоксида кремния: 1 – 0 мол.%; 2 – 10-2 мол.%; 3 – 10-4 мол.%; 4 – 10-6 мол.%.
Конечный выход всех полимеров был больше 97% (таблица 3.1).
Таблица 3.1 Выход, температура начала плавления (Тн.пл), равновесная температура плавления (Т°пл), температура потерь массы (ТΔ m)
| Образец | Концентрация ДК, масс.% | Тн.пл, °С | Тпл, °С | ТΔ m=5%, °С | ТΔ m=50%, °С | Выход, % |
| ПКА | - | 99, 1 | ||||
| ПКА+SiO2 | 10-2 | 99, 2 | ||||
| ПКА+SiO2 | 10-4 | 99, 1 | ||||
| ПКА+SiO2 | 10-6 | 97, 5 |
По данным ДТА-кривых отчетливо видна равновесная температура и температура начала плавления (рисунок 3.2-3.5). Введение ДК в концентрации 10-4 – 10-2 масс.% приводит к уменьшению диффузности плавления на 3 градуса, что свидетельствует об влияние неорганического наполнителя на надмолекулярную структуру ПКА. Скорее всего ДК выступает зародышеобразователем, в результате кристаллиты ПКА получаются более однородными по размеру.
ДК в структуре ПКА также увеличивает термостабильность полученного полимера (таблица 3.1, рисунок 3.6.). Чем выше концентрация ДК, тем больше термостабилизирующий эффект.
Рисунок 3.2 – ДТА и ТГА-кривые исходного ПКА
Рисунок 3.3 – ДТА и ТГА-кривые поликапроамида при содержании диоксида кремния 10-2 мол.%
Рисунок 3.4 – ДТА и ТГА-кривые поликапроамида при содержании
диоксида кремния 10-4мол.%
Рисунок 3.5 – ДТА и ТГА-кривые поликапроамида при содержании
диоксида кремния 10-6 мол.%
Рисунок 3.6 – ТГА-кривые поликапроамида при различном содержании диоксида кремния: 1 – 0 мол.%; 2 – 10-2 мол.%; 3 – 10-4 мол.%; 4 – 10-6 мол.%.
Изучив физико-механические свойства полученных образцов, видно что добавление ДК в полимеризацию ε -КЛ приводит к увеличению относительного удлинения. Также присутствие ДК повышает прочность полученного ПКА.
Таблица 3.2 – Физико-механические свойства поликапроамида, содержащего диоксид кремния
| Образец | Концентрация ДК, масс.% | ɛ, % | σ р, МРа |
| ПКА (исх.) | - | ||
| ПКА+SiO2 | 10-2 | ||
| ПКА+SiO2 | 10-4 | ||
| ПКА+SiO2 | 10-6 |
Введение ДК в полимеризацию ε -КЛ не оказывает существенного влияния на показатели водопоглощения полученного ПКА (таблица 3.3) и на твердость образцов (таблица 3.4).
Таблица 3.3 – Водополгощение полимеров ε -КЛ с добавлением диоксида кремния
| Образец | Концентрация ДК, масс.% | Водопоглощение, % |
| ПКА | - | 5, 8 |
| ПКА+SiO2 | 10-2 | 5, 9 |
| ПКА+SiO2 | 10-4 | 6, 0 |
| ПКА+SiO2 | 10-6 | 5, 9 |
Таблица 3.4 – Твердость по Шору полимера ε -КЛ с добавлением диоксида кремния.
| Образец | Концентрация ДК, масс.% | Твердость по Шору D, % |
| ПКА | - | |
| ПКА+ SiO2 | 10-2 | |
| ПКА+ SiO2 | 10-4 | |
| ПКА+ SiO2 | 10-6 |
ВЫВОДЫ
1. Литературный обзор показал, что диоксид кремния применяется для загущения, придания тиксотропных свойств жидкостям и активного наполнения каучуков и герметиков. Служит наполнителем, существенно улучшающим физико-механические, диэлектрические свойства материалов (твёрдость, упругость, прочность на разрыв, прочность к стиранию, термическую стойкость и др.). Выполняет функцию стабилизатора, выступает в качестве антиседиментационной добавки многокомпонентных систем.
2. Проведение полимеризации ε -капролактама в присутствии диоксида кремния показало, что данное соединение замедляет скорость полимеризации ПКА в начальный период времени, затем скорость реакции становится сопоставимой с полимеризацией ԑ -капролактама без содержания диоксида кремния.
3. Изучение влияния диоксида кремния на полимеризацию ε -капролактама показало, что введение диоксида кремния позволяет увеличить термостойкость, повысить физико-механические свойства полимера. При этом диоксид кремния не оказывает существенного влияния на показатели водопоглощения и твердость полученного поликапроамида.