Полиакриловые дисперсии для адгезивных и плёнкообразующих композиций, получение, свойства и применение (1090304)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образованияМосковский государственный университет тонких химических технологийимени М.В. ЛомоносоваНа правах рукописиКЛЮЖИН ЕВГЕНИЙ СИДОРОВИЧПОЛИАКРИЛОВЫЕ ДИСПЕРСИИ ДЛЯ АДГЕЗИВНЫХ ИПЛЁНКООБРАЗУЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ, ПОЛУЧЕНИЕ,СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ05.17.06 – технология и переработка полимеров и композитовДиссертация на соискание ученой степенидоктора химических наукМОСКВА – 2015СОДЕРЖАНИЕВведение4Глава 1. Литературный обзор101.1 Основные механизмы образования частиц при эмульсионной10полимеризации1.2 Эмульсионная полимеризация акриловых мономеров151.3 Особенности суспензионной полимеризации акриловых мономеров231.3.1 Формирование структурно-механического фактора устойчивости по 41РебиндеруГлава 2. Объекты и методы исследования542.1 Исходные вещества542.2 Методы исследования61Глава 3.

Результаты и их обсуждения973.1Эмульсионнаясополимеризацияакриловыхмономеровв 97концентрированных эмульсиях3.1.1 Реологические свойства полиакриловых дисперсий1243.1.2 Получение тонких пленочных покрытий на поверхности твердого133носителя3.1.3 Физико-механические свойства клеевых композиций1403.2 Суспензионная полимеризация1443.2.1ВлияниеприродыполимерныхПАВнадисперсныйсостав 144полиакриловых дисперсий3.2.2 Влияние природы полимерного стабилизатора на межфазноенатяжение на границе водный раствор ПАВ/мономер и реологическиесвойства межфазных адсорбционных слоев21663.3 Практическая реализация результатов исследования1853.3.1 Водорастворимые и водонабухающие акриловые (со)полимеры1853.3.2 Суспензионные акриловые (со)полимеры1853.3.3 Воднодисперсионные акриловые сополимеры186Заключение189Список литературы191Приложение2133ВВЕДЕНИЕГетерофазная (эмульсионная и суспензионная) полимеризация являетсяодним из ведущих способов производства полимерных материалов.

Этосвязано с тем, что данный метод синтеза позволяет получать полимеры схарактеристиками,труднодостигаемымиприиспользованиидругихспособов полимеризации. Полиакриловые латексы занимают одно из первыхмест по возможным областям применения, что требует непрерывногосовершенствования, обновления и расширения их ассортимента.Для решения этих актуальных задач необходимо в первую очередьобеспечить устойчивость латексов к различным видам воздействий, высокуюконцентрацию полимера, низкое содержание остаточного мономера в нем иоптимальные реологические свойства дисперсий на всех стадиях их синтеза иприменения.В промышленности полиакриловые латексы обычно получают ссодержаниемполимера45-50%масс.Повыситьпроизводительностьпроизводства, снизить энергозатраты и себестоимость продукции возможнопутем значительного повышения содержания полимера в латексе до 75%масс.Одной из основных проблем синтеза высококонцентрированныхлатексов является возрастание вязкости реакционной системы и снижение ееустойчивости из-за повышенной склонности к агломерации частиц приполимеризации.

В результате образуется коагулюм, оседающий на стенкахреактора и перемешивающем устройстве, который снижает качестводисперсии и вызывает трудности при ее переработке. Поэтому повышениеагрегативнойустойчивостиполимерныхчастицдисперсииявляетсяактуальной задачей, которую можно решить за счет регулирования числачастиц и выбора эмульгирующей системы.В литературе мало освещены сведения о зависимости между условиямиполучения латексов с высоким содержанием полимера, их коллоидными итехнологическими свойствами, так как они относятся к разделу «ноу-хау».4Поэтомудлярешениявысококонцентрированныхпроблемылатексовсозданиянеобходимонизковязкихвыполнитькомплексисследований по изучению коллоидно-химических и реологических свойствПАВ и полимерных дисперсий при разных составах и рецептурах синтеза итехнологических показателей получаемых продуктов.Актуальной проблемой является и регулирование дисперсностиполимерных суспензий при синтезе латексов, используемых для пленочныхпокрытий, определяющей в значительной степени их эксплуатационныекачества.

Решению этих проблем и посвящена диссертационная работа.Цель работы. Цель работы заключалась в разработке процессов синтезановых высоконцентрированных акриловых адгезивных и пленкообразующихполимерных дисперсий, характеризующихся низкой вязкостью методомэмульсионной полимеризации и полимерных дисперсий с низким содержаниемвысокодисперсной фракции частиц методом суспензионной сополимеризации, визучениизакономерностейэтихпроцессовисозданияматериаловсрегулируемым комплексом физико-механических свойств.Научная новизна:Разработаныметодысинтезановыхвысококонцентрированныхнизковязких (менее 1 Па/с) полиакриловых латексов для различных отраслейпромышленности.Установлено, что регулирование числа частиц, вязкости реакционнойсистемы, её устойчивости происходит на начальной стадии полимеризации (приформировании полимерно-мономерных частиц) путём изменения массовыхсоотношений мономер/ПАВ в форэмульсии, скорости её дозирования,температуры, природы и концентрации ПАВВпервыепоказано,чтодляполученияустойчивыхвысококонцентрированных дисперсий с кажущейся вязкостью ≤1 Па·снеобходимо использовать смесь оксиэтилированных сульфатированных ПАВ сдлиной алкильного радикала 12-14, степенью оксиэтилирования 10-12 истепенью сульфатирования 19-21.5Предложенсуспензийстехнологическийконцентрациейрегламентостаточногосинтезамономераполиакриловыхменее0,1%дляиспользования в областях с повышенными требованиями к экологии (медицина,косметология, упаковочные материалы для пищевых продуктов) на основанииизучения влияния температуры, состава и скорости дозирования форэмульсии,условий добавления инициатора в форэмульсию на потребительские свойствадисперсий.Развитыпредставленияоролинадмолекулярныхструктур,сформированных на межфазных границах, в устойчивости полимерныхдисперсий (эффект Ребиндера) на основе выявлении роли кластерных структурводы в частичной лиофилизации гидрофобной поверхности ПМЧ а также в том,что они способствуют упорядочению ориентации молекул ПАВ на этойповерхности и возрастанию прочности межфазного адсорбционного слоя.

Этивыводы подтверждены экспериментально при использовании ПАВ, ненарушающих структуру кластеров воды.Предложенсуспензийоснованныйстехнологическийнизкимнарегламентсодержаниемприменениисинтезавысокодисперснойвысокомолекулярныхполиакриловыхфракциичастиц,стабилизаторовсопределённым соотношением гидрофильно-гидрофобных групп.Установленасвязьмеждухимическимсоставомифизическимисвойствами полимерных стабилизаторов, предложен механизм формированияструктурно-механического барьера в межфазных слоях частиц полиакриловыхсуспензий.Практическая значимость работы:Разработан и внедрен на опытном заводе ФГУП НИИ полимеров широкийассортимент воднодисперсионных акриловых (со)полимеров и композиций наих основе (Таблица 1), а также суспензионных акриловых (со)полимеров(Таблица 2).

Технологическая документация на выпуск разработанныхакриловых сополимеров приведена в приложении к диссертационной работе.6Таблица 1Ассортимент и области применения воднодисперсионных акриловых(со)полимеров и композиций на их основе№п/п12НаименованиеОбласть примененияДисперсия акриловая Латакрил БМ(ТУ 2241-459-00208947-2006 с изм.1)Эмульсия акриловая марки Б(ТУ 2241-460-00208947-2006 с изм.1)Связующее для производстваклеев чувствительных к давлениюСвязующее для порошкообразныхвеществПроизводство липкой ленты наполимерной основе (ПЭ, ППП,ПВХ и др.).

Приклеиваниемаркировочных этикеток наразличные виды тары.Производство самоклеящихсяматериалов на основе ПЭ, ППП,ПЭТФ, ПП для автотранспорта ибытового назначенияПроизводство дублированной А1фольги для упаковки пищевыхпродуктовПроизводство отделочныхматериалов на основе ПВХ пленокПриклеивание линолеума наразличные поверхностиСклеивание гипсоволокнистыхлистовПроизводство гипсоволокнистыхлистов и изделий на их основеПроизводство защитныхсамоклеящихся пленок на основеПП, ПЭПроизводство упаковочныхпищевых материалов на основеалюминевой фольги3Клей воднодисперсионный Лактакрил БМ(ТУ 2385-472-00208947-2006)4Клей воднодисперсионный Латакрил БМ-М(ТУ 2385-403-00208947-2003 с изм.1)Клей воднодисперсионный Латакрил БВ(ТУ 2385-482-00208947-2007)5678910Клей воднодисперсионный Латакрил ЗМ-1(ТУ 2385-422-00208947-2005 с изм.1)Клей воднодисперсионный Латакрил ЗМ-1М-В(ТУ 2385-493-00208947-2008)Клей воднодисперсионный для линолеума Латакрил Л(ТУ 2216-312-00208947-99)Клей водно-дисперсионный марки Латакрил ПА(ТУ 2385-276-00208947-97)Пропиточное средство ЛатакрилМП(ТУ 2685-277-00208947-97)11Клей воднодисперсионный марки Латакрил ЭВ-5512Праймер марки Латакрил АФ7Таблица 2Ассортимент и области применения акриловых (со)полимеров,полученных суспензионным способом полимеризации№п/п1НаименованиеОбласть примененияСополимер БМК-5Связующее для производства(ТУ 2216-518-00208947-2009)ЛКМПолиметилметакрилат марки Л-1 специальногоПроизводство герметизирующихназначения2материалов(ТУ 2216-508-00208947-2009)Композиция акриловая самоотверждающая маркиСвязующее при изготовленииАСТ-Т3наполненных материалов(ТУ 2216-489-00208947-2007)Объемвыпускаводнодисперсионныхакриловых(со)полимеровикомпозиций на их основе за последние 10 лет (в период с 2004 по 2013 гг)составил более 400 т, а суспензионных сополимеров за этот же срок – около100т.С 2013 г на опытном заводе производится реконструкция производстваи создание в соответствии с ФЦП установки получения пленкообразующегосополимера БМК-5мощностью 125 т/год.Автор защищает: условия проведения эмульсионной полимеризации акриловых мономеровв концентрированных системах. данные по влиянию ПАВ различной природы и их смесевых композицийна устойчивость полиакриловых суспензий; состав форэмульсий и способы их добавления, обеспечивающиеполучение полимерных суспензий с заданными свойствами; результаты термодинамического изучения взаимодействия акриловыхсополимеров полученных в условиях гомогенной, эмульсионной исуспензионной полимеризации с водной фазой; оптимальный состав смесевых композиций ПАВ;8 пути регулирования реологических свойств высококонцентрированныхполимерных дисперсий, стабилизированных смесями оксиэтилированныхи сульфатированных ПАВ; выбор полимерных стабилизаторов для проведения суспензионнойсополимеризации акриловых мономеров; формирование структурно-механического барьера в процессе образованияПМЧ в присутствии полимерных стабилизаторов; условия проведения суспензионной сополимеризации, позволяющиеконтролировать содержание высокодисперсной фракции в полученномпродукте; оптимальные рецептуры синтеза полиакриловых суспензий, позволяющиеполучатьполимерныепленочныепотребительскими свойствами.9покрытиясвысокимиГлава 1 Литературный обзор1.1 Основные механизмы образования частиц при эмульсионнойполимеризацииСтадия образования частиц является наиболее важной, но также инаиболее сложной стадией в эмульсионной полимеризации.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации