Композиционные хемосорбционные волокнистые материалы "Поликон К", наполненные углеродными волокнами
Типы, свойства, структура и характеристика углеродных волокон, их получение на основе ПАН волокон. Основные закономерности процессов графитации и карбонизации. Влияние условий модифицирования поверхности УВ на ее активность и пористую структуру.
| Рубрика | Химия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.02.2009 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
8. Физико-химические особенности синтеза
В результате проведенных исследований показано: синтез полимерного связующего (матрицы) из мономеров на волокне характеризуется следующими физико-химическими особенностями.
При пропитке происходит диффузия молекул мономеров в волокно практически по всему поперечному сечению (рис. 1). Синтез и отверждение полимерного связующего в последующих операциях осуществляются по-разному в ядре, оболочке и на поверхности волокна в зависимости от доступности и активности функциональных групп макромолекул волокна. В результате формируется сложная структура - полиструктура - в самом полимерном волокне и на его поверхности в виде прослойки полимерной матрицы между волокнами в композиции. Такая структура обеспечивает повышенную устойчивость материала к механическим воздействиям.
|
Рис. 1. Схематическое изображение влияния способа получения ПКМ на глубину диффузии мономеров и олигомеров в структуру мононити (поперечное сечение): а - 1 - ядро; 2 - оболочка; 3 - приповерхностный слой на волокне, пропитанный олигомерами; б - 1 - ядро; 2 - оболочка мономеризованного волокна |
В традиционном процессе при пропитке олигомерами (фенолформальдегидными, эпоксидными, полиэфирными и др.) со степенью поликонденсации 7 - 10 и выше полимерное связующее с молекулярной массой более 1000 распределяется, главным образом, на поверхности волокна (рис. 1), образуя при отверждении матрицу с прослойками между волокнами толщиной 5 мкм и более. Значительные различия в прочностных и деформационных характеристиках между жесткой матрицей и эластичными волокнами в структуре ПКМ снижают одновременность и равномерность восприятия ими нагрузки, прилагаемой к изделию.
При поликонденсационном наполнении после пропитки химических волокон мономерами протекает поликонденсация термореактивных олигомеров в структуре и на поверхности волокон при повышенных температурах и нормальном давлении. В связи с этим, критерием при выборе волокнистых наполнителей служила их устойчивость в среде мономеров и к температурно-временным параметрам технологического процесса, а также наличие в составе полимерного волокна активных функциональных групп. [20]
Заключение
В результате проведенного литературного анализа показано, что углеродные волокна относятся к перспективному классу наполнителей для ПКМ, так как обладают комплексом уникальных свойств: высоким уровнем физико-механических и химических свойств, долговечностью, стабильностью свойств при длительной эксплуатации в различных условиях. Углеродные волокна экологичны, не выделяют опасных для здоровья людей веществ в воздушной и водной средах, негорючие, жаростойкие. [3] Рассмотрена разработка технологии поликонденсационного наполнения, установление закономерностей процесса синтеза и формирования полимерных матриц на поверхности и в объеме химических волокон. Так же рассмотрено, что поликонденсационный способ получения полимерных материалов позволяет:
совместить синтез полимерной матрицы с процессом получения армированных ПКМ, за счет чего значительно сокращается общая стадийность процесса;
интенсифицировать процесс за счет проведения синтеза на «развернутой» поверхности контакта в структуре волокна в тонком слое, при этом увеличивается выход готового олигомерного связующего на единицу сырья; снижается себестоимость материала на 45%, что позволяет экономить материальные, трудовые и энергетические ресурсы, повышать производительность труда. [20]
Список использованной литературы
1. Артеменко С.Е. Наукоемкая технология полимерных композиционных материалов, армированных базальтовыми, углеродными и стеклянными нитями / С.Е.Артеменко // Пластические массы. - 2003 . - № 2.-С. 5-6.
2. Будницкий Г.А. // Хим. Волокна. - 1990. - № 2. - С. 7.
3. Конкин А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы, - М., - 1974. - 400 с.
4. Волков Ю.В. и др.//Хим. волокна. - 1976. - № 2. - С.47-49.
5. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. - М.: Мир. -1965.-216 с.
6. Углеродные волокна. / Под ред. Симамуры С.М. - М.: Мир. - 1987. - 340 с.
7. Гаврилов М.З., Ермоленко И.Н./ / Вестник АН БССР. - 1975. - №3, 32-36 с.
8. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. - М.: Химия. - 1985.
9.Скрипченко Г.Б. Структура углеродных волокон/ Г.Б. Скрипченко // Хим. Волокна. - 1991. - №3. - С.26-29.
10.Гивен Г., Вассерман Н. Текстура металлических материалов. - М.: Металлургия. - 1969.
11.Вартапетян Р.Ш., Волощук А.М. и др // Изв. АН СССР, Сер.хим.-1987. - № 4. - С. 730.
12. Вартапетян Р.Ш., Волощук А.М. и др. // Изв. АН СССР, Сер.хим. - 1988. - № 7. - С. 14-73.
13. Варшавский В.Я. Кинетика и механизм термических превращений ПАН волокон. - М.: НИИТЭХИМ. - 1989.
14. Углеродные волокна и углекомпозиты. / Под. Ред. Э. Фитцера. - М.: Мир. - 1988.
15. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер-волокно. - М.: Химия. - 1987.
16. Ениколопов Н.С., Костиков В.И., Будницкий Г.А. и др. // Журн. ВХО им. Д.М. Менделеева. - 1989. - № 5. - С. 5-7.
17. Конкин А.А., Азарова М.Т., Волкова Н.С. и др. // Хим.волокна. - 1977. - №3. - С. 65.
18. Шоршоров М.Х., Саватеева С.М., Чернышева Т.А. и др. Композиционные материалы. - M.: Наука. - 1981. - С. 50.
19. Шоршоров М.Х., Саватеева С.М., Чернышева Т.А. и др. Композиционные материалы. - M.: Наука. - 1981. - С. 70.
20. Кардаш М.М. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. / Саратовский государственный технический университет. Саратов, 2006 г. с. 65.
Подобные документы
Полимерные композиционные материалы из полимерного связующего и волоконного наполнителя. Технологический процесс армирования пластмасс. Сравнительная характеристика углепластиков, область применения. Производство углеродных волокон. Основные типы сырья.
презентация [5,3 M], добавлен 19.02.2016Проведение исследования исходных реакторных порошков сверхвысокомолекулярного полиэтилена различных марок. Изучение основ влияния растворителя на тепловые свойства полимера. Исследование физико-механических свойств волокон, их сравнительный анализ.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 11.04.2015Важные преимущества химических волокон перед волокнами природными. Изучение истории и тенденций развития производства и потребления химических волокон в Республике Беларусь. Оценка развития новых разработок. Нанотехнологии в заключительной отделке.
реферат [2,0 M], добавлен 08.05.2014Классификация углеводородов, их функциональные производные. Реакции полимеризации, особые механические и химические свойства полимеров. Общие принципы производства искусственных волокон. Ацетатное волокно, химическое строение, получение, свойства.
контрольная работа [184,0 K], добавлен 29.03.2013Основные характеристики полимерных волокон. Методы снижения горючести ПАН волокон. Влияние состава модифицирующей ванны на эффективность взаимодействия ЗГ с ПАН волокном. Применение модифицированных волокон при изготовлении ковров и напольных покрытий.
статья [98,1 K], добавлен 26.07.2009Структура волокон, полученных из раствора высокомолекулярного поли-бис-трифторэтоксифосфазена (ПФ). Кристаллизация ПФ с образованием трех разновидностей кристаллических решеток в зависимости от величины молекулярной массы и условий получения материала.
статья [473,5 K], добавлен 22.02.2010Физико-механические и физико-химические свойства синтетических волокон. Первое полимерное соединение. Получение синтетических волокон и их классификация. Карбоцепные и гетероцепные, полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные, полиамидные волокна.
презентация [2,4 M], добавлен 20.04.2015Основные виды химических волокон: искусственные и синтетические. Свойства и сферы использования вискозы. Достоинства и недостатки ацетатного волокна. Характеристика полиамидного (капрон, нейлон), полиэфирного (лавсан) и акрилового (нитрон) волокон.
презентация [613,6 K], добавлен 05.11.2012Формование волокон из раствора полимеров. Образование жидкой нити и фиксация ее в процессе формования. Сведения об отвердении нити. Фиксация нити при испарении растворителя. Диффузионный процесс при формовании волокон. Ориентационное вытягивание волокон.
курсовая работа [323,7 K], добавлен 04.01.2010Значение использования прогрессивных видов композиционных материалов, формовочные композиционные материалы с определенными свойствами. Физико-механические свойства полибутилентерефталата, модифицированного высокодисперсной смесью железа и его оксидом.
статья [35,6 K], добавлен 03.03.2010
