Термостабилизирующие системы для пероксидносшитых полиэтиленов и получения труб высокоскоростной экструзией, страница 4

В ближнем диапазоне ИК-излучения проявляются составныеполосыиобертоныосновныххарактеристическихполоспоглощения.Работаспектрометра не предполагает рассмотрения отдельных характеристических полоспоглощения, как это принято при анализе ИК-спектроскопии среднего диапазона, аоценивается весь спектр по нескольким хемометрическим параметрам. Поэтому,разработка методик требует набора большого массива данных. Методика заключается всоздании калибровки по образцам с известной степенью сшивки (по величине гель-18фракции), построении калибровочного графика. Затем определение степени сшивки, повеличине гель-фракции, осуществляется путем сравнения неизвестных образцов сданными калибровки.Размещениеспектрометранепосредственноналиниюэкструзиипозволяетиспользовать Antaris не как конечный, «паспортный» метод, а как «сигнальный»,дополнительный на случаи экстренного возникновения брака.Рисунок 6 – Работа БИКС Antaris на линииВторой метод экспресс-контроля - ускоренное определение гель-фракции с помощьюавтоматического экстрактора ASE 100 ф.

Dionex. Экстракция при повышенныхтемпературе и давлении, позволила больше чем в 5 раз сократить время анализа.Для оценки достоверности новых методик использовали всемирно известную методикууправления технологическим процессом – «шесть сигм». Основные принципы системы«Шесть сигм» заключаются в качественном исследовании статистических данных,правильномпостроении специальных тематических блоков, схем и диаграмм,позволяющих определить эффективность и верность направления разработок.Одним из инструментов системы «шесть сигм» является графическое представлениенакопленных массивов данных в виде ящичной диаграммы, целью которой являетсясравнение средних значений и вариабельности каждого метода. На рисунке 7представлена ящичная диаграмма, с учетом измерения степени сшивки (по величине гельфракции) по сечению и в конкретных точках, полученных разными методами:стандартным методом, методом ускоренной автоматической экстракции, методом БИКС.19Из полученной диаграммы видно, средние значения спектрометра и автоматическогоэкстрактора имеют меньший разброс.Стружка по сечениюАнализ в точкахРисунок 7 – Ящичная диаграмма определения степени сшивки разными методами:стандартным методом (ext), методом ускоренной экстракции (acc.

Extr.), методомБИКС (FT-NIR) и методом ускоренной экстракции, измеренных БИКС (acc. Extr. Points)Разработка принципиально новых ускоренных методов анализа степени сшивки трубРЕХ-а позволила провести исследование по оценке однородности сшивки по длине ипериметру труб разных типоразмеров (D90; D140; D140, с содержанием гель-фракции от17 до 96%). На рисунке 8 показано распределение величины гель-фракции по периметруРЕХ-а трубы D90 АМТ (среднее значение гель-фракции, определенное в соответствии сISO 10147, составляет 85%).Рисунок 8 – Распределение гель-фракции по сечению трубы D90 АМТ20По итогам, проведенных исследований предложена схема контроля качества РЕХ-атруб (рис.9), которая включает в себя on-line контроль с помощьюспектрометраближнего диапазона и периодического контроля по методу ускоренного определения гельфракции с помощью автоматического экстрактора.Автоматический экстракторРисунок 9 - Схема установки спектрометра Antaris (Б-ИКС) и автоматическогоэкстрактора в технологическом участке с размещением зондов одновременно нанескольких экструзионных линияхВыводы1.Впервые проведено сравнительное исследование реакционной способностикомпозиций на основе полиэтилена высокой плотности, содержащих различные типыорганических пероксидов (ДТБП, ПТГ и ДИБП) в температурно-временных диапазонах,моделирующих режим получения труб РЕХ-а.2.Впервые проведено комплексное исследование кинетики пероксиднойсшивки ПЭВП в присутствии ингибиторов радикально-цепных процессов – первичных ивторичных антиоксидантов.

На примере модельных реакций показаны вариантывзаимодействия между пероксидами и первичными, вторичными антиоксидантами.213.На основаниипроведенныхисследованийразработансостав системыстабилизации, предназначенных для получения РЕХ-а труб методом высокоскоростнойэкструзии с последующей сшивкой под инфракрасным источником излучения.Оптимизирован качественный и количественный состав добавок.4. В рамках работы оптимизировано содержание гель-фракции (70-85%) дляполучения трубы с необходимым уровнем деформационно-прочностных характеристик вдиапазоне температур 23÷115°С. Показано, что температура 115°С является критическойтемпературой для эксплуатации изделий из РЕХ-а.5. Впервые разработаны методы экспресс-контроля технологического процессапроизводства труб из РЕХ-а:- методика ускоренного определения степени сшивки с помощью автоматическогоэкстрактора ускоренного растворения;- методика определения степени сшивки труб PEX-a с помощью инфракрасногоспектрометра ближнего диапазона.6.

Впервые для оценки достоверности и приемлемости методов ускоренногоконтроля технологии производства труб из РЕХ-а применены методики управленияпроизводством – «шесть сигм».По теме диссертации опубликованы следующие работы:1. Евсеева, К.А. К вопросу об эффективности различных пероксидов в реакциисшиванияКузнецова,полиэтилена РЕХ-а / К.А. Евсеева, Н.В. Гаевой, А.В. Евдокименков, Е.А.А.В. Юранева,А.Н. Иванов,Е.В Калугина // тезисы докладов на ХХмеждународном симпозиуме «Современная химическая физика» 15-26 сентября 2008г., г.Туапсе.– С.32.2.

Евсеева, К.А. Применение ближней ИК-спектрометрии для оценки степенисшивки труб PEX-a / К.А. Евсеева, А.Н. Иванов, Е.В. Калугина, С.В. Самойлов //Пластические массы. – 2009. – №3-4. – С. 40-41.3. Евсеева, К.А. Новое в способе оценки степени сшивки полиэтиленов / К.А.Евсеева, А.Н. Иванов, Е.В. Калугина // Полимерные трубы. – 2010. – №1. – С. 52-54.4. Евсеева, К.А. Оценка качества полиэтиленовых труб для систем отопления иводоснабжения с помощью ближней ИК-спектрометрии / К.А.

Евсеева, А.Н. Иванов, Е.В.Калугина // тезисы докладов на конференции «XXXYI Гагаринские чтения» 8-12 апреля2010г., г. Москва. – С.102.225. Евсеева, К.А. Влияние структуры органических пероксидов на кинетику сшиванияПЭВП / К.А. Евсеева, А.Н. Иванов, И.Н. Пятин, Е.В. Калугина, М.Л. Кацевман // тезисыдокладов на «ХXV Симпозиум по реологии» 5-10 сентября 2010г., г. Осташков. – С.97-98.6.

Евсеева, К.А. Термоокислительное старение пероксидно-сшитого ПЭ РЕХ-а приповышенных температурах и в условиях длительного складского хранения / К.А. Евсеева,Т.Л. Горбунова, А.А. Иоффе, Е.В. Калугина // Пластические массы. – 2010. – №9. – С.22 –26.7. Евсеева, К.А. Современные методы оценки содержания гель-фракции РЕХ-а труб /К.А. Евсеева, А.Н. Иванов, И.Н. Пятин, Е.В. Калугина, С.В. Самойлов // тезисы докладовна конференции «Композиционные материалы в промышленности» 6-10 июня 2011 г., г.Ялта, – С.206.8. Евсеева, К.А. Выбор рецептуры стабилизации пероксидно-сшитого ПЭ / К.А.Евсеева, Е.В. Калугина // тезисы докладов на ХХIV симпозиуме «Современнаяхимическая физика» 20 сентября - 1октября 2012г., г.

Туапсе. – С.80.23.