Функціоналізовані матеріали на основі прищеплених кополімерів полівінілпіролідону і гідрофобних вінілових мономерів

АНОТАЦІЯ

Хром'як У.В. Функціоналізовані матеріали на основі прищеплених кополімерів полівінілпіролідону і гідрофобних вінілових мономерів. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.06 - технологія полімерних і композиційних матеріалів. - Національний університет «Львівська політехніка». Львів, 2011.

Дисертаційна робота присвячена розробленню засад технології одержання функціоналізованих матеріалів на основі прищеплених кополімерів полівінілпіролідону і гідрофобних вінілових мономерів, з подальшим їх використанням як сорбційних матеріалів, емульсійних клеїв, мономер - полімерних швидкотверднучих високоадгезійних композицій та для модифікації полістиролу у в'язкотекучому стані.

Встановлено вплив фізико - хімічних чинників на кінетичні закономірності емульсійної полімеризації гідрофобних вінілових мономерів в присутності ПВП і властивості синтезованих прищеплених кополімерів. Виявлено, що на сорбційні властивості кополімерів ПВП мають вплив температура полімеризації, концентрація ініціатора та природа кополімеру.

Встановлено вплив умов синтезу полімерної матриці, природи комономеру і наповнювача на міцність клейового з'єднання, твердість, теплостійкість за Віка і хімічну стійкість матеріалів на основі кополімерів ПВП. Розроблені технологічні засади модифікації кополімером ПВП-пр-ПС полістиролу у в'язкотекучому стані. Встановлено вплив вмісту кополімеру ПВП-пр-ПС на міцнісні і теплофізичні властивості модифікованого полістиролу. Виявлено, що модифікований полістирол відзначається гідрофілізованою поверхнею і антистатичними властивостями.

На підставі проведених досліджень розроблено принципову технологічну схему виробництва кополімерів ПВП та переробки модифікованих матеріалів на їх основі у в'язкотекучому стані, обґрунтовані основні стадії та технологічні параметри процесу, запропоновані рекомендації щодо практичного використання розроблених матеріалів.

Ключові слова: вінілові мономери, полівінілпіролідон, емульсійна полімеризація, клей, полістирол, композиція.

АННОТАЦИЯ

Хромяк У.В. Функционализированые материалы на основе привитых кополимеров поливинилпирролидона и гидрофобных виниловых мономеров. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.06 - технология полимерных и композиционных материалов. - Национальный университет "Львовская политехника". Львов,2011.

Диссертационная работа посвящена разработке основ технологии получения функционализированных материалов на основе привитых кополимеров поливинилпирролидона и гидрофобных виниловых мономеров, с дальнейшим использованием их для получения сорбционных материалов, эмульсионных клеев, мономер - полимерных композиций, а также для модификации полистирола в вязкотекучем состоянии.

Установлены кинетические закономерности эмульсионной полимеризации гидрофобных виниловых мономеров в присутствии поливинилпирролидона и технологические параметры их синтеза. Исследованы физико - химические свойства синтезированных кополимеров: поверхностное натяжение, размер латексных частиц, рН среды. Показана возможность регулирования сорбционных свойств кополимеров ПВП технологическими параметрами и условиями эмульсионной полимеризации. Выявлено, что на сорбционные свойства кополимеров ПВП влияет температура процесса синтеза, концентрация инициатора и природа кополимера.

Синтезированные привитые кополимеры были использованы для создания функционализированных материалов разного назначения: ПВП-пр-ПВА - как основа для палитурных клеев, ПВП-пр-ПММА - для создания высокоадгезионных полимер - мономерных композиций, ПВП-пр-ПС - как модификатор полистирольных пластиков.

Установлено, что клеевые материалы на основе ПВП-пр-ПВА характеризуется высокими эксплуатационными характеристиками: липкостью, впитывающей способностью, необходимым временем высыхания и схвачивания при приклеивании палитурной бумаги.

Кополимери ПВП были использованы для создания ММА - полимерных композиций. Эти композиции отмечаются высокой реакционной способностью при комнатной температуре, которую можно регулировать природой полимерной матрицы, введением комономеров и наполнителей в связи с влиянием физико-химических факторов на процесс полимерообразования. Материалы на основе разработанных композиций характеризуются малым содержанием остаточного мономера и высокими эксплуатационными свойствами: поверхностной твердостью, теплостойкостью за Вика, прочностью клеевого соединения к подкладкам разной природы. Разработаны технологические принципы модификации кополимером ПВП-пр-ПС полистирола в вязкотекучем состоянии. Установлено влияние содержания кополимера ПВП-пр-ПС на прочностные и теплофизические свойства полистирола. Модифицированный полистирол характеризуется гидрофилизированной поверхностью и антистатическими свойствами. На основании исследований разработана принципиальная технологическая схема производства кополимеров ПВП и переработки модифицированных материалов на их основе в вязкотекучем состоянии, обоснованы основные технологические стадии и технологические параметры процесса.

Промышленными исследованиями подтверждена эффективность использования разработанных материалов в разнообразных отраслях как компаунды, клеи, а также в стоматологии как компоненты пломбирующих материалов, тонирующих лаков, защитных покрытий.

Ключевые слова: виниловые мономеры, поливинилпирролидон, эмульсионная полимеризация, клеи, полистирол, композиция.

SUMMARY

Khromyak U.V. Functional materials on the basis of graft copolymers of polyvinylpyrrolidone and hydrophobic vinyl monomers. - Manuscript.

Dissertation for a Candidate degree in Technical Sciences in speciality 05.17.06 - Technology of polymer and composition materials. - National University "Lvivska politechnika", Lviv, 2011.

This thesis work is devoted to the development of principles of technology of receipt for functionalized materials on the basis of copolymers polyvinylpyrrolidone and hydrophobic vinyl monomers, with the further using them to obtain sorbent materials, emulsive glues, monomer - polymeric high-adhesion compositions and for modification of polystyrene in the plastic state.

The influence of al physic and chemical factors on the kinetic regularities of emulsive polymerization of hydrophobic vinyl monomers in the presence of PVP and properties of synthesized connected copolymers are set.

It is educed that there is an influence on sorption properties of PVP copolymers the temperature of polymerization, the concentration of initiator and of copolymer nature.

The influence of component composition, synthesis conditions of polymeric matrix, the nature of comonomer and filler for adhesive properties, hardness, thermostability, water absorption and chemical vesistance of monomer - polymer materials based on copolymers of PVP.

The technological bases of modified copolymer PVP-PS in polystyrene in the plastic state are worked. The influence of content of the copolymer PVP-PS on properties of modified polystyrene are set. It is educed that modified polystyrene is marked by the hydrophylired surface and antistatic properties.

On the basis of the conducted researches the fundamental flowsheet of production of copolymers of PVP and processing of modified materials are worked out on their basis in the plastic state, the basic technological stages and technological parameters of process are reasonable, recommendations in relation to the practical use of the worked out materials are offered.

Key words: vinyl monomers, polyvinylpyrrolidone, emulsion polymerization, glue, polystyrene, composition.

Размещено на Allbest.ru