WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

41,5

37,01

2.

ОС-5С-2

-//-

14,75

0,58

39,0

36,57

3.

ОС-10С-2

-//-

14,54

0,57

37,8

36,48

4.

ОС-20С-2

-//-

14,45

0,56

37,1

36,43

5.

ОС-1ТБС-2

-//-

9,23

-

54,0

-

6.

ОС-5ТБС-2

-//-

8,91

-

50,5

-

7.

ОС-10ТБС-2

-//-

8,84

-

48,5

-

8.

ОС-20ТБС-2

-//-

8,79

-

47,0

-

Из полученных данных видно, что все полученные полиэфиры обладают высокими значениями кислородного индекса (37% и выше).

Характеристики воспламеняемости и горючести полимерных материалов тесным образом связаны с присутствием в цепи макромолекулы галоидсодержащих группировок. В нашем случае введения в цепь макромолекулы >С=ССl2- группировок, а в случае блок-сополимеров на основе ОС-ТБС-2 и атомов брома, и увеличение их процентного содержания в блок- сополимерах способствует повышению огнестойкости.

В рядах БСП с увеличением длины олигомеров значение кислородного индексов падает, что связано с уменьшением процентного содержание хлора.

Как видно из таблицы, наибольшие значения кислородного индекса имеют полиэфиры на основе олигомеров, содержащие остатки 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-n-оксифенил)этилена. Введение атомов брома в цепь макромолекулы приводит к значительному повышению величины кислородного индекса.

Деформационно-прочностные свойства

В настоящей работе были исследованы такие механические свойства как прочность на разрыв и относительное удлинение. Результаты исследования механических характеристик полученных блок-сополиэфиров представлены в табл. 5.

Таблица 5

Деформационно-прочностные свойства блок-сополимеров

Полимеры на основе

Соотношение исходных мономеров, (%)

, %

ВЭ,

МПа

разр, МПа

Е,

ГПа

Олигосульфон

Бисфенол А

ОС-1С-2

-//-

50:50

5,8

72

65

2,9

ОС-10С-2

-//-

50:50

5,2

75

67

2,9

ОС-20С-2

-//-

50:50

4,9

-

67

2,8

ОС-1С-2

-//-

25:75

115

67

70

2,5

ОС-10С-2

-//-

25:75

112

68

73

2,9

ОС-20С-2

-//-

25:75

120

68

73

2,6

ОС-1ТБС-2

-//-

25:75

2,4

-

75

4,9

ОС-10ТБС-2

-//-

25:75

2,6

-

77

4,8

ОС-10ТБС-2

-//-

50:50

8,2

-

76

4,5

Увеличение длины олигосульфонов не приводит к заметным изменениям разрывной прочности и удлинения при разрыве, а зависит, в основном, от массового соотношения исходных веществ Увеличение жесткости синтезированных блок-сополимеров сопровождается понижением их способности к развитию вынужденных высокоэластических деформаций.

Механические свойства полимеров на основе олигосульфонов, содержащих ТБС-2 выше, чем аналогичные показатели полимеров на основе С-2. В данном случае, возможно, имеет место два конкурирующих процесса. С одной стороны, макромолекулы блок-сополимеров на основе С-2 более плотно упакованы по сравнению с блок-сополимерами на основе ТБС-2 и, казалось бы, должны проявлять большую прочность. Из-за наличия полярных объемных заместителей типа брома в блок-сополимерах на основе ОС-ТБС-2 структура полимера является более рыхлой, следовательно, должна была снижать прочность. В свою очередь, прочность полимеров зависит от сил взаимодействия между частицами (атомами, молекулами), из которых состоят эти вещества. Наличие атомов хлора, а в блок-сополимерах на основе ТБС-2 еще и атомов брома, усиливает межмолекулярное сцепление, придавая дополнительную прочность полученным полимерам.

По-видимому, в данном случае преобладает второй процесс, т.е. прочность, придаваемая за счет взаимодействия между полярными группами, превосходит снижение прочности за счет разрыхления структуры макромолекул. Об этом свидетельствуют и данные модуля упругости (Е).

В зависимости от состава наблюдается либо высокоэластичное, либо хрупкое разрушение (рис. 3).

(а) (б)

(в) (г)

Рис. 3. Деформационно-прочностные диаграммы БСП на основе:

(а) - ОС-10С-2 и бисфенола А (25:75% масс);

(б) - ОС-20С-2 и бисфенола А (25:75% масс).

(в) - ОС-10С-2 и бисфенола А (50:50% масс);

(г) - ОС-20С-2 и бисфенола А (50:50% масс).

Химическая стойкость блок-сополимеров

Испытание химической стойкости блок-сополимероов проводили на пленочных образцах в 30% H2SO4, концентрированной (36,5%) HCl и 10%-ом растворе NaOH.

Как показали исследования, полученные блок-сополимеры обладают достаточно высокой химической стойкостью. Менее стойким к разбавленным растворам NaOH являются блок-сополимеры на основе олигосульфонов, содержащих остатки 1,1-дихлор-2,2-ди (4-оксифенил) этилена. Потеря массы данных полимеров связано с деструктивными процессами.

БСП на основе более длинных олигомеров более устойчивы в разбавленных и концентрированных растворах кислот и щелочей.

Блок-сополисульфонарилаты уже через 168 часов экспозиции начинают терять в массе в 10%-ном растворе NaOH. Следует отметить, что блок-сополисульфонарилаты, насыщенные остатками бисфенола ТБС-2, менее набухаемы в кислотах и меньше теряют в массе в растворе щелочи.

Повышенная химическая стойкость блок-сополимеров на основе олигосульфонов, содержащих остатки 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-4-оксифенил)этилена в разбавленных кислотах и щелочах объясняется наличением заместителей, стерически затрудняющих подход компонентов агрессивной среды к химически нестойким связям.

Следует отметить, что в ходе экспозиции пленки образцов сохраняют свою целостность, а значения приведенной вязкости изменяется незначительно (в среднем на 5-10%). Это свидетельствует о том, что процесс деструкции данных полимеров происходит только с поверхности образца.

Полученные блок-сополимеры больше всего набухают в концентрированном растворе HCl. Это объясняется тем, что HCl относится к электролитам с высоким давлением пара, которые проникают в полимеры с коэффициентом диффузии, близким к коэффициенту диффузии воды. Набухшие образцы в концентрированном растворе HCl не теряют в массе.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что синтезированные полимеры обладают хорошей стойкостью в агрессивных средах, что расширяет области их возможного применения в качестве конструкционных материалов, работающих в агрессивных средах.

Диэлектрические свойства

Исследования электрических свойств показали, что для синтезированных блок-сополимеров характерны значения удельного сопротивления v = 109 - 1011, которая падает с увеличением частоты. Удельная объемная электропроводность синтезированных блок-сополимеров невелика и находится в пределах 10-11 – 10-6 Ом·м-1. С повышением частоты удельная объемная электропроводность полимеров возрастает по экспоненциальному закону. Такие значения характерны для слабополярных полимеров, к которым относятся синтезированные блок-сополимеры.

Полученные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от частоты электрического поля показывают, что для синтезированных блок-сополимеров эти значения стабильны в интервале частот от 102 до 105 Гц. В интервале частот 105 - 106 Гц наблюдается незначительное повышение этого показателя.

Диэлектрическая проницаемость полярных полимеров уменьшается с частотой. Для полученных блок-сополимеров наблюдается такая же зависимость, но значения диэлектрической проницаемости для полимеров с более длинным блоками несколько выше.

ВЫВОДЫ

  1. Синтезированы новые олигосульфоны различной степени конденсации на основе 1,1-дихлор-2,2-ди(4-оксифенил)этилена и 1,1-дихлор-2,2-ди(3,5-дибром-n-оксифенил)этилена методом высокотемпературной поликонденсации в среде диметилсульфоксида. Найдены оптимальные условия их синтеза, а также исследованы некоторые свойства полученных олигоэфиров.
  2. Методом акцепторно-каталитической поликонденсации синтезированы блок-сополимеры на основе полученных олигосульфонов и смеси дихлорангидридов тере- и изофталевой кислот, а также олигосульфонов, бисфенола А и смеси дихлорангидридов тере- и изофталевой кислот.
  3. Изучены закономерности акцепторно-каталитической поликонденсации при синтезе блок-сополимеров, найдены оптимальные условия их получения. ИК-спектроскопией, элементным анализом, турбидиметрическим титрованием и другими методами подтверждено образование блок-сополимеров предполагаемого строения.
  4. Установлены некоторые свойства синтезированных блок-сополимеров. Полученные блок-сополимеры обладают высокими прочностными характеристикам, обладают стабильными диэлектрическими показателями, достаточно стойки в разбавленных и концентрированных растворах H2SO4, HCl и NaOH.
  5. Исследования термических свойств синтезированных полиэфиров показали, что блок-сополимеры обладают высокой тепло-, термо- и огнестойкостью. Тс данных полимеров в зависимости от состава и соотношения исходных диоксисоединений лежит в пределах 160-207°С, температура начала деструкции – 360-410°С. Интенсивное разложение полимеров начинается при температуре выше 550°С.
  6. Полученные БСП обладают хорошей огнестойкостью, являются самозатухающимися. Значения кислородного индекса, в зависимости от состава, находятся в пределах 40-55 %.
  7. Комплекс физико-механических свойств позволяет предложить синтезированные блок-сополимеры в качестве тепло -, термо- и огнестойких конструкционных и пленочных материалов. Доступность исходного сырья для получения мономеров на основе хлораля, а также технологичность акцепторно-каталитической поликонденсации позволяют относить новые галогенсодержащие блок-сополимеры к промышленно-перспективным полимерным материалам.
    Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»