Размещено на http://www.allbest.ru/

Эластичные пенополиуретаны с регулируемыми вяло-упругими свойствами

05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

ПАНОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ

Иваново 2011

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Чухланов Владимир Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шерышев Михаил Анатольевич

доктор технических наук, профессор Колесников Алексей Алексеевич

Ведущая организация: ОАО «Полимерсинтез», г. Владимир

Защита состоится « »________2011 г. в ____часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу 15300, г. Иваново, пр. Ф.Энгельса, 7.

Тел.(4932)32-54-33, факс: (4932)32-54-33, e-mail: dissovet@suct.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу 153000, г. Иваново, пр. Ф.Энгельса, 10.

Автореферат разослан « »_______2011 г.

Ученый секретарь совета Д212.063.03 Шарнина Л.В.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Пенополиуретаны (ППУ) представляют собой наиболее универсальную группу из выпускаемых в настоящее время полимеров. ППУ обладают уникальными свойствами, позволяющими за счёт изменения рецептуры и режимов переработки получать широкий ассортимент конечных продуктов - от мягких и эластичных материалов до жёстких и твёрдых.

В настоящее время шестое место по объему продаж занимают эластичные пенополиуретаны, производство которых было начато в Германии в 1952году. Рост промышленного производства эластичных ППУ обусловлен бесконечным совершенствованием технологии, в первую очередь, совершенствованием состава композиции. Можно выделить три крупных области использования эластичных ППУ. Во-первых, это мебель (60% всего производства), во-вторых, это транспорт (авиация, железнодорожный, автомобильный, до 35%) и упаковка (5%). В некоторых областях эластичный пенополиуретан практически на 100% вытеснил альтернативные набивочные материалы. Это связано с тем, что с помощью соответствующего выбора изоцианата и полиола можно получить продукты со свойствами, находящимися в диапазоне от мягких, как пух, эластичных пен очень низкой плотности до высокопрочных монолитных эластомерных отливок.

В настоящее время все больший интерес представляют пены с высоким поглощением энергии, известные как «пены с медленным возвратом» или вяло-упругие. Принципиальное отличие вяло-упругой пены от эластичной заключается в том, что она обладает «эффектом памяти», которая вызывает очень медленное восстановление формы после деформации образца. Основные потребители этих материалов - медицина (матрасы, подушки и специальные формовки для медицинских устройств) и автомобиле - авиастроение (элементы кресел), которые предъявляют целый комплекс требований к свойствам пен. В настоящее время эти запросы удовлетворяются эмпирическим подбором рецептур, что не гарантирует получения изделий с максимально возможным комплексом эксплуатационных свойств.

В литературе практически отсутствует информация о зависимости эксплуатационных свойств готовых изделий от состава композиции, в первую очередь, от химической природы полиэфира, функциональности и его молекулярной массы. Установление таких закономерностей позволит расширить ассортимент выпускаемых изделий и удовлетворить потребности постоянно растущего рынка, что делает работу весьма актуальной.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ пенополиуретан композиция номограмма упругий

Исследование вяло-упругости эластичных ППУ и разработка на основе полученных закономерностей технологии получения вяло-упругих ППУ с заданными эксплуатационными свойствами.

В ходе выполнения работы решались следующие задачи:

- изучение влияния состава композиции и технологических параметров получения ППУ на вяло-упругие свойства;

- разработка рецептур композиций для получения вяло-упругих ППУ;

- изучение свойств вяло-упругих ППУ в зависимости от состава композиции;

- построение с помощью методов математического моделирования номограмм для получения вялоупругих ППУ с заранее заданными свойствами;

- разработка технологий получения изделий различного назначения, выпуск опытной партии;

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

· Впервые показано, что необходимым условием проявление вялоупругих свойств является наличие в композиции высокомолекулярного оксиэтилированного полиэфира и сшивающего агента с функциональностью более трех.

· Показано, что основным фактором, влияющим на прочностные свойства вяло-упругих пен, является количество изоционата.

· Установлены зависимости основных эксплуатационных характеристик вяло-упругих ППУ от состава композиции.

· Установлено, что вяло-упругие свойства проявляются в том случае, когда в структуре присутствуют кристаллические структуры, разрушающиеся при температуре 50-70С.

· Создана математическая модель, устанавливающая связь между эксплуатационными свойствами пенопласта и его составом, позволяющая получать изделия с заранее заданными свойствами.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

В результате проведенных исследований получены вяло-упругие эластичные ППУ с широкой гаммой свойств, позволяющие удовлетворить запросы подавляющей части заказчиков.

Установлена корреляция между составом композиции и эксплуатационными свойствами вяло-упругих пен.

Выпущены опытные партии компонента А (ООО «Дау-Изолан»), из которых были изготовлены опытно-промышленные партии матрасов и подушек для медицинских целей и для изготовления комфортабельной мебели (ООО «Экофом» г.Новосибирск и ООО «Центр промышленных технологий» г.Самара)

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА

Личный вклад автора состоит в подборе и анализе научно-технической и патентной литературы, в получении, математической обработке и анализе экспериментальных данных и оформлении результатов экспериментов, в участии в выпуске опытной партии полиэфирного компонента и в выпуске на его основе опытно промышленных партий изделий на основе вяло-упругого ППУ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные результаты докладывались и обсуждались на V Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры 2010» (Москва, 2010), XVI Международной конференции по химической термодинамике (Суздаль, 2007), VI Региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (Иваново, 2006), IV Всероссийской научной конференции «Физикохимия процессов переработки пластмасс» (Иваново, 2009), VI Кирпичниковских чтениях «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений (Казань, 2008), Всероссийской научно-технической конференции «Наукоемкие технологии XXI века» (Владимир, 2006), XV Всероссийской студенческой научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 2005).

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 2 статьи в журналах рекомендованных ВАК и 12 тезисов докладов на Международных и Всероссийских научных и научно-практических конференциях.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической части, 3-х глав с обсуждением результатов, выводов и списка литературы из 75 наименований. Общий объем диссертации составляет 161 страницу, содержит 49 рисунков, 30 таблиц и 18 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, ее научная новизна и практическая ценность.

В литературном обзоре проведен анализ проблем, связанных с получением пенополиуретанов. Рассмотрены реакции, протекающие в системе изоционат - полиэфир. Описан механизм образования полиуретановых пен. Показаны методы получения эластичных ППУ, в том числе вяло - упругих. Рассмотрено влияние состава композиции на технологические и эксплуатационные свойства ППУ

Сделан вывод о том, что в литературе отсутствует научный подход к разработке эластичных пен с заданными вяло-упругими свойствами, что, учитывая расширение областей использования таких материалов, подтверждает актуальность работы.

Таблица 1

Влияние соотношения полиэфиров различной природы на вялоупругость ППУ

ПЭоп/ПЭоэ, %	Отскок по шарику, %	Время восстановления, с
100/0 75/25 50/50 25/75 0/100	46 31 29 26 22	1 3 12 16 18

Таблица 2

Влияние количества сшивающих агентов на вяло-упругость ППУ

Количество сшивающих агентов, масс.ч.	Отскок по шарику, %	Время восстановления, с
0 5 10 20 30	46 37 20 25 27	1 2 3 1 1

Во второй главе приведены характеристики веществ, которые были использованы в процессе работы, а также методики проведения исследований и испытаний полученных материалов.

Третья глава посвящена изучению факторов влияющих на вяло-упругие свойства эластичных ППУ.

Судя по литературным данным, в целом ряде композиций, проявляющихвяло-упругие свойства, присутствуют высокомолекулярные полиолы на основе окиси этилена, и (или) заметные количества сшивающих агентов. В табл.1 и 2 представлена зависимость двух основных параметров, характеризующих вяло-упругость (отскок по шарику и время восстановления) от соотношения полиэфиров на основе окиси пропилена (ПЭ_оп) и окиси этилена (ПЭ_оэ) и количества сшивающего агента, в качестве которого был использован низкомолекулярный полиэфир с функциональностью больше трех.

Как видно из таблиц 1 и 2 высокомолекулярный полиэфир на основе окиси этилена приводит к появлению у пенопласта вяло-упругих свойств, в тоже время сшивающий агент практически не оказывает влияния на вяло-упругие свойства. Нами было обнаружено, что при введении в исходную композицию одновременно полиэфира на основе окиси этилена и сшивающего агента, вяло-упругие свойства образцов заметно повышаются (табл.3).

При изучении зависимости вяло-упругих свойств от температуры эксплуатации, было установлено, что ее изменение (как повышение, так и понижение) уменьшает вяло-упругость образцов. Хотя для обычных эластичных пен такой зависимости в интервале температур от -50⁰С до +100⁰С не наблюдается.

Для выяснения причин появления вяло-упрогости приведена дифференциально-сканирующая калориметрия образцов стандартного эластичного ППУ и образцов, содержащих различное количество полиэфира на основе окиси этилена. На рис.4. приведены данные ДСК для стандартного эластичного ППУ(а) и образца, содержащего 65 масс.ч ПЭ_оэ (б).

При этом была обнаружена корреляция между количеством полиола на основе окиси этилена и величиной эндотермического пика.

Наличие пиков на кривых ДСК, по нашему мнению, может быть связано с наличием кристаллических структур, центром образования которых могут являться полиэфиры на основе окиси этилена, склонные к образованию кристаллической структуры. Повышение температуры разрушает эту кристаллическую структуру, что и приводит к снижению вялоу-пругих свойств. При температурах ниже нуля градусов при сохранении и даже при некотором увеличении времени восстановления наблюдается повышение показателя «отскок по шарику», что в целом делает материал менее вяло-упругим.

Таблица 3

Влияние количества полиэфира на основе окиси этилена и сшивающих агентов на вяло-упругость ППУ

Количество полиэфира на основе окиси этилена, %	Количество сшивающих агентов	Отскок по шарику, %	Время восстановления, с
50	30 20 10 0	15 8 17 29	21 17 14 12
75	30 20 10 0	12 6 15 26	23 20 17 16

Анализ полученных результатов позволил нам предположить следующее. Если в рецептуре достаточно высокая концентрация воды, что обычно наблюдается в эластичных пенах, то в системе будет присутствовать третья фаза, состоящая из агломератов твердых доменов полимочевины (полимочевинные «мячи», показанные слева внизу на рис. 2).

Эти образования возникают, когда концентрация воды в рецептуре превышает ее растворимость в смеси полиол/изоцианат/добавки. В этой точке образуются дискретные стабильные капельки воды. При продолжении реакции эти зоны локально высокой концентрации воды дадут локально высокие концентрации олигомеров мочевины, которые, достигнув определенного молекулярного веса, выделяются в макрофазные агломераты мочевины.

Доказательство существования этой многофазной структуры в полиуретановых блочных пенах было впервые сообщено Lidy с сотр. в 1984году.

Рис. 2 Принципиальное представление многофазной структуры обычных эластичных и вяло-упругих ППУ

Макрофазные полимочевинные агломераты (мочевинные «мячи») найдены в обычных высокоэластичных пенах. В вяло-упругих пенах полиол на основе окиси этилена, имеющий на концах первичные гидроксилы, и низкомолекулярные сшиватели успешно конкурируют с водой в реакциях, потребляя изоцианат. Обычно вода в таких системах полностью растворима в смеси полиол/изоцианат/добавки. Таким образом, образующиеся мочевинные олигомеры значительно более однородно диспергированы в непрерывной фазе (внизу справа на рис.2). Полиол раньше реагирует с изоцианатом, образуя преполимерные фрагменты, которые далее реагируют с водой и изоцианатными группами, содержащимися в растущих твердых сегментах, соединяя эти сегменты с непрерывной фазой и далее препятствуя агломерации и макрофазному разделению. Молекулы сшивателя также реагируют в твердых сегментах, вызывая дальнейшее увеличение молекулярного веса и нарушая симметрию, затрудняя, таким образом, образование водородных связей между группами в твердом сегменте. В конечном итоге это и приводит к снижению упругости, т.е. к проявлению вяло-упругих свойств.

Влияние количества изоцианта в исходной композиции на кинетику образования пены изучалось с помощью установки FOAMAT, которая позволяет фиксировать высоту подъема, скорость роста, вязкость пены и давление на стенки сосуда. Установлено, что увеличение изоцианатного индекса приводит к значительному повышению прочностных показателей при одновременном снижении вялоупругих свойств.

В целом ряде работ указывается, что большое влияние на вяло-уругость оказывают ПАВ. Проведенные нами исследования с использованием трех кремнийорганических ПАВ различного назначения, широко используемых при производстве эластичных ППУ, показали, что при наличии макроструктуры удовлетворительного качества структура ПАВ не оказывает влияния на вяло-упругость.

В четвертой главе представлены данные по разработке технологии получения вяло-упругих пен. При разработке технологии получения вялоупругих пен исходили из технологии получения эластичных ППУ, что гарантировало возможность использования существующего оборудования и оснастки. На первом этапе были определены интервалы, как по составу, так и по технологическим параметрам (см. табл.4), обеспечивающие получение вяло-упругих пен.

Температура формы изменялась от 45⁰С до 65⁰С. Было установлено, что при температуре выше 60⁰С происходило отслаивание корки, наблюдались внутренние дефекты. При температуре ниже 50⁰С скорость реакции взаимодействия изоцианата с гидроксильными группами уменьшалась, поэтому образец после выемки из формы должен быть выдержан до завершения процессов.

Таблица 4

Технологические параметры получения вяло-упругих ППУ

Наименование параметра	Величина	Интервал варьирования
Температура формы, С0	55	45-65
Время выдержки в форме, мин	5	3-8
Температура компонентов, С0	23	18-30
Скорость вращения мешалки, об\мин	2000	1000-3000

Поэтому во всех дальнейших экспериментах, если это не оговорено особо, температура формы составляла 55⁰С, температура компонентов 23⁰С. При отклонении температуры компонентов от оптимальной, также как и у эластичных ППУ происходит рассогласование скоростей реакции уретанообразования и вспенивания, вследствие чего качество пенопласта, в первую очередь его макроструктура, заметно снижается

Проведенные выше исследования показали, что получение вялоупругих пен возможно путем модификации рецептуры эластичных пен. При этом в обязательном порядке в рецептуре должны присутствовать высокомолекулярный полиэфир на основе окиси этилена, который в данном случае выполняет роль регулятора способности пен к обратимым деформациям и низкомолекулярный полиэфир с функциональностью не менее 3, который является жестким сегментом и регулирует эластичность пены. Кроме того, большое значение имеет изоцианатный индекс, который изменялся путем варьирования количества компонента «Б» (полиизоцианата) и плотность образующейся пены, которая изменялась за счет изменения массы заливки. Исходя из выше сказанного, эмпирическим путем был определен состав исходной композиции для получения вялоупругих пен (табл.5).

Уже первые эксперименты показали, что количество компонентов композиции весьма значительно влияет не только на вяло-упругие свойства ППУ, но и на прочность.

При определении максимального и минимального количества компонентов, которые можно ввести в композицию, исходили из предвари тельных экспериментов. В частности, было установлено, что при определенной концентрации компонентов дальнейшее их увеличение (уменьшение) не позволяет получить пенопласт с хорошим качеством структуры.

Таблица 5

Состав исходной композиции

Наименование компонента	Количество, мас.ч	Интервал варьирования, мас.ч
Высокомолекулярный полиэфир на основе окиси этилена	30	30-45
Высокомолекулярный полиэфир на основе окиси пропилена	33	33
Короткоцепной полиэфир с функциональностью >3 (сшивающий агент)	20	15-35
Пеностабилизатор	1,7	1,7
Катализатор	0,9	0,9
Газообразователь	5,85	5,85
Изоционатный индекс	80	70-900

Хотя, как известно, структура пенопласта является определяющим фактором для всех его свойств, в первую очередь физико-механических.На рис. 3 представлена зависимость отскока по шарику и времени восстановления от исследуемых факторов, которые изменялись в заданных интервалах.



Рис. 3 Зависимость вяло-упругих свойств ППУ от количества высокомолекулярного полиэфира на основе окиси этилена, Спэ (а), сшивающего агента, Сса (б), изоцианатного индекса (в) и от плотности образца(г). ? - отскок по шарику, %; ^ - время восстановления (tв), с

Для более полной характеристики механических свойств вяло-упругих пен был проведен анализ петли гистерезиса, которая получается при испытании образцов на сжатие. Установлены зависимости коэффициента механических потерь, коэффициента упругости, SAG фактор (фактора комфорта), прочности при 40% сжатии от изучаемых параметров. На рис.3 представлена зависимость коэффициента механических потерь от этих параметров.



Рис. 4 Зависимость коэффициента механических потерь (Кмп) от количества сшивающего агента(Ссш), высокомолекулярного полиэфира на основе окиси этилена (Спэ), плотности (с) и от изоцианатного индекса(ИИ)

Как видно из графиков на рис. 3 и 4, исследуемые факторы оказывают значительное влияние на вяло-упругие и прочностные свойства получаемых материалов. В тоже время, требования, предъявляемые заказчиками к вяло-упругим пенополиуретанам, весьма разнообразны, и, что особенно интересно, эти требования различаются не только величиной основных параметров (величина отскока по шарику, время восстановления), но и целым рядом дополнительных характеристик (механическая прочность, коэффициент механических потерь, коэффициент упругости и т.п). Учитывая, что влияние исходных компонентов на исследуемые параметры готовых изделий весьма сложны и противоречивы, технологи испытывают значительные трудности при получении материала, с заданными свойствами, поэтому разработка конкретных рецептур без применения методов математического моделирования не возможна.

В пятой главе изучено влияние начального состава композиции на свойства вяло-упругих пенополиуретанов с использованием методов математического моделирования.

Были получены математические зависимости влияния того или иного компонента на свойства пеноматериала, при этом было учтено взаимное влияние компонентов на один и тот же показатель.

Исходя из наличия серии опытов с поочередным варьированием каждой из переменных, был использован традиционный метод - пассивный эксперимент. В этом случае, для получения математической модели, обработку опытных данных проводили методами классического регрессионного и корреляционного анализа.

Как это часто бывает при получении пористых систем, экспериментальные данные имели большой разброс. Для сглаживания и получения более вероятной зависимости были разработаны MatLab - программы, в которых использовали полиномиальную аппроксимацию в графическом интерфейсе для определения зависимости выходных параметров, то есть, свойств пенополиуретанов, от изменения одной начальной переменной. Там же приведены уравнения соответствующих полиномов и величины среднеквадратичных погрешностей, которые рассчитываются в среде MatLab с помощью команды “std”. По полученным в графическом интерфейсе уравнениям были составлены MatLab - программы для получения дополнительных точек, устанавливающих зависимость свойств пенополиуретанов от изменения одного входного параметра по каждому из них. Результаты расчета данных программ приведены в диссертации.

Для установления зависимости свойств ППУ от начального состава была разработана MATLAB-программа, в качестве входных и выходных данных были использованы значения, полученные по сглаженным полиномам. Матрица планирования составлена для неполного квадратного полинома, который учитывал эффекты линейных и парных взаимодействий.

По программе были рассчитаны коэффициенты регрессии, остаточные дисперсии относительно среднего и критерии адекватности Фишера, расчетные данные выходных параметров и их разность с экспериментальными значениями, а также построены поверхности отклика и контурные линии каждого выходного параметра от изменения х₁ и х₂. В качестве примера, на рис.5 представлена зависимость величины отскока по шарику от количества высокомолекулярного полиэфира на основе окиси этилена (х1) и изоцианатного индекса (х2).

По графикам можно определить начальный состав композиции в зависимости от двух входных переменных и только для одного выходного параметра.

При разработке алгоритма определения оптимального состава использовали MatLab-программу нахождения минимума критерия оптимальности. Для этого был использован метод симплексного поиска, идея которого заключается в следующем: в окрестности стартовой точки n-мерного пространства строится симплекс -- (n+l) точка в общем положении (никакие 3 точки не лежат на одной прямой, никакие 4 не лежат в одной плоскости и т. д.).

Целевая функция измеряется в этих точках и та точка, в которой значение функции максимально, отбрасывается, а вместо нее в симплекс по определенным правилам вставляется другая точка. Этот метод в системе MatLab реализуется командой fminsearch. При этом формирование критерия оптимизации происходило следующим образом:

(1)

Задача нахождения минимума оптимизируемой функции состоит в следующем: найти такие х_i, при которых f_{i опт.} будут иметь минимальные значения с заданной степенью точности.

Критерий оптимальности, который учитывает условия выполнения одновременно всех заданных значений показателей качества, формируется следующими уравнениями:

. (2)

Рассчитанное по программе математические описание имеет вид:

у1=279,8063+309,5892*х2+822,4432*х3-306,9893*х4- 3,7820*х1*х2+935,9063*х2*х3-920,9204*х3*х4;

у2=1568+3636*х2+4682*х3-16650*х4+16*х1*х2+10932*х2*х3-49963*х3*х4;

у3=-2213-5060*х2-6788*х3+22519*х4-15*х1*х2-15236*х2*х3+67561*х3*х4;

у4=15,4979+24,7641*х2+45,1033*х3-78,9680*х4+0,0770*х1*х2+74,7319*х2*х3-236,9402*х3*х4.

где: х1 - изоцианатный индекс, %; х2 - высокомолекулярный полиэфир, масс.ч.; х3 - короткоцепной полиэфир, масс.ч.; х4 - плотность пены, кг/м³; у1 - отскок, %; у2 - время восстановления, с; у3 - коэффициент упругости, %; у4 - коэффициент механических потерь.

По этим математическим описаниям разработаны программы для нахождения оптимального состава, которые приведены в приложениях.

Эти программы (poisk1 и poisk2) состоят из двух блоков:

-script-файл, где задается начальная точка поиска по входным данным;

-m-fail функция, в которой формулируется критерий оптимальности, с учетом наложенных ограничений на входные переменные, в виде

-1? х_i ?+1, ,

Программы составлены таким образом, что они могут быть использованы для поочередного нахождения оптимального состава и для нахождения критерия оптимальности, учитывающего влияние одновременно всех заданных значений показателей качества.

С использованием полученных программ, были разработаны рецептуры для получения изделий с заданными свойствами.

ВЫВОДЫ

1. Впервые установлены факторы и степень их влияния на специальные и эксплуатационные свойства вяло-упругих эластичных ППУ. Показано, что необходимым условием для проявления вяло-упругих свойств в состав композиции для получения эластичных ППУ должны входить два компонента: высокомолекулярный полиэфир на основе окиси этилена и сшивающий агент (низкомолекулярный полиэфир с функциональностью >3). Установлено, что полиэфир в основном влияет на время восстановления пены, а сшивающий агент - на отскок по шарику. Изучено влияние компонентов композиции на кинетику образования вяло-упругой пены.

2. Методами ДСК и ИК- спектроскопии показано, что проявление вяло-упругих свойств возможно лишь в том случае, когда в микроструктуре пены отсутствуют крупные ассоциаты полимочевин (полимочевинные мячики). Установлено, что наличие в системе более гидрофильного полиэфира на основе окиси этилена затрудняет образование ассоциатов полимочевин.

3. Показано, что увеличение изоцианатного индекса приводит к повышению прочностных свойств при одновременном снижении вяло-упругих свойств ППУ.

4. Установлено, что традиционно используемые при производстве ППУ силиконовые ПАВ (при условии сохранения удовлетворительной макроструктуры пены) практически не оказывают влияния на вяло-упругость эластичного ППУ.

5. Разработана технология получения вяло-упругих эластичных пен, позволяющая использовать традиционное оборудование и оснастку для получения ППУ. Определены интервалы варьирования технологических параметров и состава композиции получения изделий требуемого качества.

6. Разработаны математические описания, устанавливающие зависимости влияния начального состава композиции на свойства вяло-упругих пенополиуретанов. Составлены MatLab-программы для расчета коэффициентов регрессии и статистических данных (остаточная дисперсия, дисперсия относительно среднего, критерий Фишера, расчетные значения свойств вялоупругих пенополиуретанов и их разность с экспериментальными величинами). Разработан алгоритм нахождения оптимального состава, обеспечивающий заданные значения показателей качества (свойств пенополиуретанов) для каждого заданного параметра и для критерия оптимальности, который учитывает условие выполнения одновременно всех заданных значений показателей качества.

7. С использованием предложенного алгоритма разработаны конкретные рецептуры полиэфирных компонентов, с использованием которых выпущены опытно-промышленные партии матрасов и подушек для медицинских целей (ООО «Центр промышленных технологий») и матрасов и подушек для мягкой мебели (ООО «Экофом»).

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях

1. Панов С.Ю. Пенополиолефины с пониженной токсичностью [Текст]/ С.Ю. Панов, Ю.Т.Панов, Л.А. Никитина// Тез.докл. XV Российской студенческой научной конференции, посвященной 85-летию Уральского государственного университета им. А.М. Горького «Проблемы теоретической и экспериментальной химии». Екатеринбург, 2005.

2. Панов С.Ю. Влияние физических вспенивающих агентов на свойства пенополиэтилена [Текст]/ С.Ю. Панов, Ю.С. Мишурова// Тез.докл. VI Региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века». Иваново, 2006. С. 112.

3. Панов С.Ю. Влияние состава и функциональности полиизоционатов на технологические и эксплутационные свойства пенополиуретанов [Текст]/ С.Ю.Панов, И.В. Мамаев, Н.Г. Васькова// Тез.докл. VI Региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки- специалисту нового века». Иваново, 2006. С. 123.

4. Панов С.Ю. Влияние ингредиентов вспенивающихся композиций на кинетику разложения азодикарбонамида [Текст]/ С.Ю. Панов, Л.А. Чижова, А.В. Кудряшов, Ю.Т. Панов// Наукоемкие технологии XXI века: сб. трудов Всерос. науч.-техн.конф. ; под общ. ред. Ю.Т. Панова.Владимир.: Транзит ИКС, 2006. С. 26-27.

5. Панов С.Ю. Исследование возможности снижения плотности экструзионного пенополиэтилена [Текст]/ С.Ю. Панов, Л.А. Чижова, А.В. Кудряшов, Ю.Т. Панов, М.А. Зубарев// Наукоемкие технологии XXI века: сб. трудов Всерос. науч.- техн.конф. ; под общ. ред. Ю.Т. Панова. Владимир.: Транзит ИКС, 2006. С. 27-28.

6. Panov S.Y. The study of phase equilibrium in polyolefin-solvent systems [Текст]/ S.Y. Panov, N.A. Kozlov Y.T. Panov // XVI International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia (RCCT 2007). Иваново, 2007.С.340-341.

7. Панов С.Ю. Влияние плотности и дисперсных наполнителей на теплопроводность пенопластов [Текст]/ Ю.Т. Панов, Л.А. Чижова А.В., С.Ю. Панов, Кудряшов, А.В. Панкратов, // Изв.Вузов. Химия и химическая технология. 2008. Т. 51. №2. С. 92-94.

8. Панов С.Ю. Изучение процесса вспенивания термопластов [Текст]/ И.В. Кривцов, С.Ю.Панов, Ю.Т. Панов// Тез.докл. VI Кирпичниковские чтения: тезисы докладов 12 международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений». Казань, 2008. С. 79.

9. Панов С.Ю. Вялоупругие пены на основе эластичных полиуретанов [Текст]/ С.Ю.Панов, Ю.Т. Панов, В.Ю. Чухланов// Тез.докл. VI Кирпичниковские чтения: тезисы докладов 12 международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений». Казань, 2008. С. 79.

10. Панов С.Ю. Методы изучения свойств вялоупругих пенополиуретанов [Текст]/В.Ю. Чухланов, С.Ю. Панов, Ю.Т. Панов// Тез.докл. VI Всероссийская научная конференция (с международным участием) «Физикохимия процессов переработки пластмасс». Иваново, 2009. С. 167. ISBN 978-5-85229-338-1.

11. Панов С.Ю. Установка для изучения эластичных свойств расплавов полимеров [Текст]/А.В.Панкратов, А.И. Вдовина, С.Ю. Панов, Ю.Т. Панов// Тез.докл. VI Всероссийская научная конференция (с международным участием) «Физикохимия процессов переработки пластмасс». Иваново, 2009. С. 160. ISBN 978-5-85229-338-1.

12. Панов С.Ю. Влияние кинетики образования вязкоэластичных полиуретановых пен на их физико-механические свойства [Текст]/ Е.М. Царфина // Тез.докл. V кирпичниковские чтения: тезисы докладов XIII международная конференция молодых ученых, студентов и аспирантов.-Казань, 2009. С. 296.

13. Панов С.Ю. Влияние состава композиции на вялоупругие свойства эластичных пенополиуретанов [Текст]/ Ю.Т. Панов, Е.В. Ермолаева// Пластические массы №4, 2010. С. 4-7.

14. Панов С.Ю. Регулирование вялоупругих свойств эластичных пенополиуретанов [Текст]/ Ю.Т.Панов, В.Ю.Чухланов// Материалы пятой всероссийской Каргинской конференции «Полимеры - 2010». Москва, 2010.

Размещено на Allbest.ru

...