Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 76.43 Kb.
|
| Описание проекта Девиз проекта: Из всех сырьевых материалов, которые требуются цивилизованному миру, резина является наиболее фантастическим материалом. Какой другой материал можно растянуть так, чтобы он вернул свою первоначальную форму? Что еще сопротивляется истиранию лучше, чем сталь? Что еще можно сделать твердым или мягким, черным или белым, жестким или растяжимым, хрупким или гибким? Что еще можно сгибать много раз и не сломать? Что еще может защитить от воды, удержать воздух, сопротивляться кислотам, изолировать электричество или стирать наши ошибки? Только вулканизованная резина! Еще никто не знает резину по-настоящему. Если кому-нибудь вручить перечень перечисленных выше качеств и попросить сделать такой материал, нас сочтут не в своем уме… Резина уникальна. И неизбежен единственный вывод: в природе нет больше ничего, что может занять ее место. На протяжении последних лет в ведущих странах мира наблюдается тенденция к непрерывному росту потребления термоэластопластичных материалов. Объем производства термопластических эластомеров (ТПЭ) в мире в настоящее время составляет около 3 млн т/год Основная причина такого роста заключается в том, что применение ТЭП дает возможность создания полностью автоматизированного процесса производства, сокращение расходов энергозатрат, утилизации отходов, а также возможность многократной переработки материала без ухудшения свойств, что обеспечивает снижение стоимости готовой продукции. Особый интерес для разработчиков и потребителей представляют маслобензостойкие динамические ТЭП на основе бутадиен-нитрильных каучуков (СКН) и полипропилена (ПП), что увеличивает их привлекательность как материала для производства автодеталей. Благодаря своей относительной низкой стоимости и достаточно высоким эксплуатационным характеристикам ДТЭП является одним из перспективных классов полимерных композиционных материалов. Структурой композиционного материала на основе несовместимых полимеров можно управлять, вводя в композицию специальные наполнители и изменяя технологию смешения. Таким образом, в направленном выборе полимеров и наполнителя, создании оптимальных технологических режимов кроются пути улучшения эксплуатационных свойств материалов на основе смесей эластомеров и полиолефинов. В последние годы интенсивно растет число работ, посвященных получению и исследованию полимерных нанокомпозитов, содержащих в качестве наполнителя наночастицы слоистых силикатов, что связано с их способностью в определенных условиях расслаиваться в полимерной матрице на отдельные пластины, образуя органо-неорганический композит. Причем, многие физико-механические показатели композиций могут быть существенно улучшены введением небольшого (обычно менее 5% по объему) количества наночастиц слоистого силиката. Важным также является повышение термостабильности и диффузионной устойчивости полимерных композитов к действию агрессивных жидкостей по сравнению с чистым полимером. Поэтому целью поисковых научно-исследовательских работ по настоящему проекту является как создание новых материалов с высоким комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств для автомобилестроения, строительной индустрии, электрокабельной, нефтяной и других отраслях промышленности, так и усовершенствование технологии изготовления самих эластомерных композиций. Описание проекта Разработка ДТЭП на основе бутадиен-нитрильного каучука (БНКС) и полипропилена (ПП) с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами за счет введения в композицию нанонаполнителя – слоистого силиката многофункционального назначения. Для этого необходимо: - подобрать оптимальное соотношение эластомера, полиолефина и слоистого наполнителя, при котором обеспечивались бы хорошие технологические (перерабатываемость) и физико-механические (технические) свойства; - отработать условия смешения (порядок ввода компонентов, температурный и временной режимы); - провести комплекс испытаний по оценке деформационно-прочностных свойств, устойчивости к термическим и агрессивным воздействиям (масло, топливо). Инновационность проекта Способ получения динамических термоэластопластов при высокоскоростном смешении полярных маслобензостойких каучуков с полиолефинами относится к группе энерго- и ресурсосберегающих, в том числе и безотходных, технологий с использованием крупнотоннажных отечественных полимеров. Это делает материалы на основе новых термоэластопластичных композиций конкурентоспособными на рынке Республики Татарстан и России в целом. Состояние работ на момент подачи заявки Проведены поисковые исследования по возможности модификации свойств динамических термоэластопластов слоистыми органоглинами марки Cloisite 15A, изучены особенности взаимодействия бутадиен-нитрильных каучуков с полипропиленом, выбрана оптимальная пара полимеров, оценены полярности полимерной фазы и слоистого минерального наполнителя. Определены теоретический и расчетный параметры растворимости компонентов системы для характеристики их совместимости. Проведены работы по изучению влияния соотношения компонентов и порядка их ввода при смешении на основные свойства композиций. Что необходимо сделать в рамках проекта Разработать рецептуру для получения ДТЭП с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Изучить реологические, упруго-гистерезисные, термомеханические свойства, оценить устойчивость к действию масел и топлив при различных температурах, тепло-, температуро- и огнестойкость композиций. Разработать проект технических условий и технологический регламент на выпуск опытных партий для расширенных испытаний у потребителей. Потенциальные потребители Автомобилестроение (автодетали, в то числе и подкапотные), электрокабельная, нефтяная и другие отрасли промышленности, строительная индустрия Анализ образцов модифицированной глины Березовского месторождения РТ, сравнение со свойствами Cloisite 15A. Изготовление композиции на основе каучуков полиолефинов и органоглин исследование их свойств. Отработка режима смешения при получение термоэластопластичных композиций. Подбор соотношение компонентов. Оценка деформационных прочностных свойств композиций. Оценка термических свойств композиций Исследование устойчивости композиции к действию агрессивных сред. Исследование устойчивости композиции к действию агрессивных сред, анализ полученных результатов. Наиболее известные эластомерные композиции – резиновые смеси на основе самых различных каучуков применяются в крупнотоннажных отраслях шинной и резинотехнической промышленности. Производство изделий по традиционной резиновой технологии представляет собой в общем случае трехэтапную операцию: смешение исходных ингредиентов, формование полуфабрикатов или изделия и вулканизацию изделия. Эта технология характеризуется значительными материальными и энергетическими затратами и отходами, которые практически невозможно возвращать в основное производство. Поэтому все исследования по созданию принципиально новых полимерных композиционных материалов с высоким комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств по безотходной энерго- и ресурсосберегающей технологии на основе крупнотоннажных отечественных эластомеров и других полимеров являются весьма актуальными. В настоящем проекте, целью которого является создание нового поколения конструкционных, герметизирующих и гидроизолирующих материалов на основе эластомерных композиций, актуальная задача решается путем разработки новых термоэластопластов, класса высокомолекулярных соединений, сочетающих свойства эластомеров и пластиков, и способов энергосберегающей (низкотемпературной) вулканизации эластомерных композиций. Изделия из термоэластопластов уже применяются в автомобилестроении, строительной индустрии, электрокабельной, нефтяной и других отраслях промышленности, поскольку обладают высоким комплексом эксплуатационных свойств. Термоэластопласты могут быть получены либо путем специфической полимеризации соответствующих мономеров, либо на основе композиций из пластиков и эластомеров в процессе высокоскоростного и высокотемпературного смешения. Такие термоэластопласты называются смесевыми. Если в состав композиции вводятся компоненты, способствующие вулканизации каучуковой матрицы, в процессе смешения происходят реакции вулканизации, и такие термоэластопласты называются динамически вулканизованными. Частичная вулканизация каучуковой матрицы способствует формированию такой структуры композита, которая позволяет перерабатывать его методами, традиционными для пластиков. Поэтому при изготовлении изделий из термоэластопластов отпадает необходимость в энергоемкой и дорогостоящей стадии вулканизации, появляется возможность многократной переработки композита и возможность получения термосвариваемых материалов, что позволяет в дальнейшем исключить применение токсичных и пожароопасных клеев и герметиков. Динамические и смесевые термоэластопласты обеспечивают также: - меньший расход материала для получения изделий (в среднем на 30%); - значительно меньшую стоимость готового изделия (в среднем в 2-3 раза); - возможность организации безотходного производства. Наибольший интерес представляют изделия из динамических термоэластопластов с повышенной масло-, бензо-, атмосферостойкостью, работающих в широком диапазоне температур. Такие материалы могут быть получены при смешении полярных маслобензостойких каучуков с полиолефинами, однако препятствием для получения композитов с высоким уровнем требуемых свойств является плохая совместимость полярного и неполярного полимеров. Разработка рецептурно-технологических параметров получения изделий из динамических термоэластопластов для конкретных потребителей и является целью настоящего проекта. Одним из потребителей термоэластопластов является строительство промышленное и жилищное, испытывающее острую нужду в гидроизоляционных кровельных материалах с высокой атмосферостойкостью, не уступающих по комплексу свойств лучшим зарубежным аналогам. Применение термоэластопластов позволяет изготавливать безотходное термосвариваемое кровельное покрытие. В работе будет выбрана пара – малоненасыщенный эластомер-пластик, установлены оптимальные соотношения полимеров, вулканизующей группы, наполнителей, подобран компатибилизатор для повышения адгезионного взаимодействия полярного и неполярного компонентов полимерной матрицы. Одновременно будут отработаны технологические параметры (температура, время, число оборотов смесительного оборудования) получения и переработки термоэластопластической композиции и проведены необходимые испытания. Маслобензостойкие динамические термоэластопласты можно изготовить на основе бутадиен-нитрильного эластомера и полиэтилена или полипропилена. Но известные материалы не обладают удовлетворительными температурными характеристиками. Для решения этой проблемы в настоящем проекте будут исследованы условия наполнения ДТЭП органофильными глинами из группы монтмориллонитов, позволяющие получить материал с оптимальными структурными, вулканизационными, физико-механическими и термическими характеристиками. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
