Автореферат (1090113), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Определены характеристики наночастиц, рассчитаныобобщенные параметры структуры нанокомпозитов с учетом агломерации наночастиц,оптимизированы составы, проведена классификация нанокомпозитов по структурному принципу,43установлена связь состав → обобщенные параметры структуры → технология → свойства.Изучено влияние различных технологий смешения компонентов на диспергируемость наночастицв расплаве ПК и матрице полимера. Установлено, что смешение нанонаполнителя в расплаве ПКна экструдере с отношением L/D ≥ 40 и в растворе приводит к снижению среднего размераагломератов с 5 до 1-2 мкм.
Для нанокомпозитов оптимального состава уменьшение среднегодиаметра агломератов с 5,0 мкм до 2,0 мкм приводит к увеличению коэффициентасветопропускания для образцов толщиной 2 мм до ~80% при стойкости к царапанию Р кр не менее7Н.7.Изученызакономерностиформирования,структурообразованияиадгезиикремнийорганических защитных покрытий различной химической природы к поверхности ПК.Показано, что использование промежуточного подслоя праймера (ПММА) позволяет достичьтребуемых значений адгезии (0 баллов) и получить оптически прозрачные изделия с защитнымабразивостойким покрытием ПК+ПММА+ТСП с высокой абразивостойкостью и твердостью покарандашу 4Н (на 8 ступеней выше, чем у ПК).
Впервые в работе на основании проведенныхкомплексных исследований предложен термотверждающийся кремнийорганический полимер сновым молекулярным дизайном для абразивостойких защитных оптически прозрачных покрытийПК, который обладает высокой адгезий (0 баллов), абразивостойкокостью (4Н) и наносится израствора непосредственно на поверхность ПК, без использования праймера.8. Исследованы закономерности процесса формирования термоотверждающихся силоксановыхзащитных покрытий из растворов на поверхности ПК, ПММА и системе ПК+ ПММА.Установлено влияние термодинамической совместимости растворителей и их соотношения всмеси на формирование подслоя праймера из ПММА на поверхности ПК со стабильнымиоптическими свойствами.
Оптимизированы параметры десорбции растворителей и отверждениясилоксановых композиций, предложен ступенчатый режим сушки, отверждения и номограммадля определения толщины подслоя праймера на ПК от концентрации и вязкости раствора ПММА.Разработана технология получения литьевых и экструзионных абразивостойких оптическипрозрачных изделий из ПК с защитным абразивостойким силоксановым покрытием новогопоколения или с подслоем праймера из ПММА с покрытием.
Методами наноиндентирования изондовой микроскопии получены данные о физико-механических характеристиках поверхностиПК, ПММА и ПК с кремнейорганическими защитными покрытиями. Установлен механизмповышения абразивостойкости, заключающийся в залечивании дефектов поверхности врезультате упругого восстановления защитного покрытия (Куп=99%), а также более низкойшероховатости поверхности силоксанового покрытия (Ra=0,4 нм).9. Проведен комплекс системных исследований по структурообразованию и формированиюгетерогенных и гетерофазных структур дисперсно-наполненных ПКМ на основе оптическипрозрачного ПК для создания новых функциональных полимерных свето-преобразующих и44светорассеивающих материалов и светотехнических изделий нового поколения.
Впервыепредложено люминофоры в ПКМ рассматривать с позиций активных свето-преобразующихнаполнителей. Определены составы композиций на основе ПК, обобщенные параметрыструктуры и установлена их связь с комплексом технологических и свето-преобразующих,светорассеивающих и светотехнических характеристик. Показано, что оптимальными светопреобразующими характеристиками обладают разбавленные люминесцентные ПК - композиции(Θ > 0,90 об.д.). Установлен эффект полного поглощения пика эмиссионного спектра СИД вспектре люминесцентной ПК - композиции при концентрации люминофора-наполнителя ~ 7,0масс. %. Введение рассеивающих добавок (окисленный ПЭ воск) позволили существенноповысить эффективность люминофора марки ФЛЖ-7-570 в ПК и при содержании 2,2 масс.
%люминофора, 0,3 масс. % ПЭ воска и специальных добавок полностью подавить излучение СИД,что позволило улучшить оптические характеристики материала и существенно повыситькомфортность преобразованного света, воспринимаемого человеком.10. Исследовано совместное действие свето-преобразующего наполнителя-люминофора исветорассеивающих добавок в ПК-композициях.
Установлено, что введение светорассеивающейорганической добавки (окисленный ПЭ воск) приводит к повышению эффективности действияактивного наполнителя-люминофора и снижению его концентрации в ~ 2,5 раза. Показано, чтосветорассеивающий эффект композиции ПК + люминофор достигается только в областитермодинамического расслоения системы ПК – ПЭ воск, согласно фазовой диаграммы, свыделением фазы ПЭ воска при концентрации более 0,3 масс.
%. Установлено, что в условияхпереработки под воздействием высоких напряжений и скоростей сдвига наблюдаетсяформирование в поверхностных слоях изделий неоднородных слоевых структур из ПЭ воска, чтоприводит к повышению рассеивающей способности ПК-композиции.11. На основании выполненных исследований предложена концепция «удаленного люминофора»для создания нового поколения конструкций осветительных приборов с применениемсветодиодной техники и новых люминесцентных ПК – композиций со свето-преобразующимидисперсными активными наполнителями - люминофорами и светорассеивающими полимернымидобавками.
Разработанные люминесцентные светорассеивающие ПК – композиции обеспечиваютбиологически адекватный спектр света для комфортного освещения среды обитания человека,температуру цветности в области 3400-4000К, переход от узконаправленной индикатрисы силысвета СИД к пространственному распределению светового потока, повышению КПД световогопотока, увеличению срока эксплуатации источника света в 50 раз и снижению энергопотребленияв 5 раз.12. Разработаны научные принципы создания ДНПКМ с комплексом требуемых свойств, составы,техническая документация и технологии получения полимерных композиционных материалов наоснове ПК и изделий многофункционального назначения (ударопрочные, химически стойкие,45трещиностойкие, абразивостойкие, свето-преобразующие и светорассеивающие); освоено ихопытно-промышленноеипромышленноепроизводствоизделийразличнымиметодамипереработки, а также создана инновационная продукция, конкурентно способная на мировомрынке:- высоко ударопрочные композиты на основе смесей полимеров ПК +АБС и ПК + ПАТФ подторговой маркой Пластизар (5 марок);- абразивостойкие нанокомпозиты и защитные кремнийорганические термоотверждающиесяпокрытия на поверхности экструзионных и литьевых изделий из ПК, ПММА и ПК с праймером;- литьевые и экструзионные люминесцентные композиции на основе ПК со светопреобразующимидисперсныминаполнителями-люминофорамиисветорассеивающимиполимерными добавками и изделия для осветительных приборов светодиодной техники новогопоколения.Основные публикации по теме диссертации:1.
Андреева Т.И., Лапшин В.В., Колеров А.С.и др. / Исследования бинарных смесей на основеполиамида 66, полиалкилентерефталатов, поликарбоната // Пластмассы. - 1987. - № 7. - С.42-43.2. Вахтинская Т.Н., Андреева Т.И., Колеров А.С., Юдакова Т.Н., Лурье Е.Г., Лущейкин Е.Г.,Полевая М.К. Ударопрочные материалы на основе смесей полимеров. // Пластические массы. –1990.
- № 3. - С.51-53.3. Лапшин В.В., Андреева Т.И., Колеров А.С. Современные тенденции создания полимерполимерных композиций на основе поликарбоната. Производство и переработка пластическихмасс. - НИИТЭХИМ, 1991. - 77 с.4. Андреева Т.И., Колеров А.С., Вахтинская Т.Н., Соловьева И.И., Юдакова Т.Н. / Ударопрочныематериалы на основе поликарбоната // Пластические массы. - 1993. - № 2.
- С.24-27.5. Lurie E.G., Vakhtinskay T.N., Andreeva T.I. / Investigation of relationship between parameters ofmolecular relaxation and supra- molecular structure with impact resistance of polymer blends based onpolycarbonate. // Russianpolymernews. – 2001. - V 6. - № 4. - Р. 1-7.6. Andreeva M.B., Novotortzeva T.N.,Kalugina E.V., Andreeva T.I., Tochin V.A.,Gurinovich L.N.,Kalinina I.G.//Improvement of compatibility in glass-reinforced PA6/PP blends// J.Polymer-PlasticsTechnology and Engineering. -2000, 39(3), p.
513-528.7. Андреева Т.И., Чалых А.Е., Годовский Ю.К. / Смеси в сплавы на основе поликарбоната. //Пластические массы. – 2003. - № 11. - С.17-21.8. Андреева Т.И., Лазарева Т.К., Осипчик В.С., Кравченко Т.П. / Разработка полимерныхкомпозиционных материалов светотехнического назначения. // Пластические массы.
– 2010. №10. - С.58-62.9. Усеинов А.С., Радзинский С.А., Кравчук К.С., Золкина И.Ю., Андреева Т.И., СимоновЕмельянов И.Д. / Физико-механические свойства силоксанового покрытия на полимерныхподложках // Пластические массы. – 2012. - №4. - С.14-18.10. Симонов-Емельянов И.Д., Апексимов Н.В., Трофимов А.Н., Золкина И.Ю., Андреева Т.И.,Петров О.О. / Структурообразование, составы, и свойства дисперсно-наполненныхнанокомпозитов // Пластические массы.
– 2012. - №6. - С.7-13.11. Золкина И.Ю., Радзинский С.А., Америк В.В., Андреева Т.И., Симонов-Емельянов И.Д.,Апексимов Н.В., Усеинов А.С., Кравчук К.С. / Исследование влияния нанонаполнителей наабразивостойкость и оптические характеристики поликарбоната // Пластические массы. – 2012. №6. - С.51-55.4612. Золкина И.Ю., Радзинский С.А., Америк В.В., Андреева Т.И., Симонов-Емельянов И.Д.,Апексимов Н.В. / Исследование влияния смеси нанонаполнителей на абразивостойкость иоптические характеристики поликарбоната // Пластические массы. – 2012.
- №7 – С.36-39.13. Андреева Т.И., Чалых А.Е., Лазарева Т.К., Матвеев В.В., Шербина А.А. / Структура и свойствасмесей поликарбоната полиэтиленового воска. // Пластические массы. – 2013. - №11. - С.6-9.14. Вахтинская Т.Н., Ляшенко Е.Ю., Андреева Т.И., Дейнего В.Н. / Полимерные композиционныематериалы функционального назначения для светодиодных светильников ХХI века. //Пластические массы. – 2013. - №11. - С.10-13.15. Америк В.В., Радзинский С.А., Золкина И.Ю., Андреева Т.И.
/ Поликарбонат-анализ рынка иперспективы развития. // Пластические массы. – 2013. - №11. - С.10-13.16. Радзинский С.А., Золкина И.Ю., Андреева Т.И., Симонов-Емельянов И.Д., Кравчук К.С.,Усеинов А.С. / Термоотверждаемые силоксановые покрытия на поликарбонатной подложке. //Пластические массы. – 2015. - №1-2, С.55-59.Патенты РФ17. Андреева Т.И., Юдакова Т. Н., Цветкова Ю.В., Колеров А.С., Блюменфельд А.В.Термопластичная полимерная композиция.
Патент РФ №2010819 от 15.04.1994.18. Андреева Т.И., Вахтинская Т.Н., Соловьева И.И., Колеров А.С., Корягин С.В., Колосова Т.О.,Горелов В.А. Полимерная композиция. Патент РФ № 2057772 от 10.04.1996.19. Андреева Т.И., Юдакова Т. Н.,Соловьева И.И., Колеров А.С., Цветкова Ю.В., Куличихин В.Г.,Васильева О.В. Термопластичная полимерная композиция. Патент РФ №2057152 от 27.03.1996.20. Радзинский С.А., Золкина И.Ю., Америк В.В., Андреева Т.И. Термопластичная, стойкая кцарапанию полимерная композиция. Патент РФ №2447105 от 10.09.2013.21.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
