Композити на основі полістиролу і поліметилметакрилату, наповнені оксидами титану та цинку з полівінілпіролідоном

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розробленню композитів на основі полістиролу і поліметилметакрилату, наповнених модифікованими полівінілпіролідоном дисперсними оксидами титану та цинку, що використані для одержання воднодисперсійних фарб, литтєвих полістирольних виробів та для наповнення поліестерних смол. На основі отриманого полімер-мінерального композиту одержані воднодисперсійні флексографічні фарби, які успішно пройшли промислові випробування на підприємстві “Полі Пак” та за властивостями не поступаються кращим зарубіжним зразкам. Досліджені властивості композиційних матеріалів на основі полістиролу і оксидів металів, модифікованих кополімерами полівінілпіролідону. Показано, що литтєві вироби з наповненого полімер-мінеральним композитом полістиролу відзначаються рівномірним білим забарвленням, високими електроізоляційними і теплофізичними властивостями та фізико-механічними властивостями, які знаходяться на рівні вихідного полістиролу. Встановлені режими затвердження поліестерних смол ПН-1, 103Е і 103Е 01, наповнених синтезованими полімер-мінеральними композитами та доведена необхідність ступеневого температурного режиму затвердження, при котрому одержуються матеріали з підвищеними твердістю і теплостійкістю. Диссертационная работа посвящена разработке композитов на основе полистирола и полиметилметакрилата, наполненных модифицированными поливинилпирролидоном дисперсными оксидами титана и цинка, которые использованы для получения воднодисперсионных красок и литьевых полистирольних изделий, а также для наполнения полиэфирных смол. Установлены кинетические закономерности полимеризации метилметакрилата и стирола в присутствии оксидов титана и цинка с адсорбированным на поверхности поливинилпирролидоном во взаимосвязи с такими физико-химическими факторами как межмолекулярные взаимодействия между компонентами системы, адсорбционными явлениями. Установлено влияние физико-химических факторов на агрегативную стойкость дисперсий ZnO и TiO2 в водных средах. Оптимальная концентрация ПВП при стабилизации данных дисперсий составляет 0,09 осн-моль / л. Разработана принципиальная технологическая схема процесса получения методом дисперсионной полимеризации полимер-минерального композита на основе привитых сополимеров стирола и метилметакрилата с поливинилпирролидоном в присутствии оксидов титана и цинка, а также установлены нормы технологического режима и основные технологические параметры процесса. Введение ПВП на стадии синтеза приводит к увеличению разбеливающей и покровной способности полученных воднодисперсионных материалов, изменению их физико-механических свойств. Результаты положены в основу технологии получения воднодисперсионных красок для флексографической печати, которые характеризуются повышенной адгезией и улучшенным растеканием. Для достижения оптической плотности флексографических красок, которая по аналогическим параметрам соответствует лучшим зарубежным образцам, вводят пигмент в количестве 28 % масс. и поверхностно-активное вещество ДС-10 в количестве 0,5-1 %, что обеспечивает необходимый уровень величины растекания краски. Исследованы свойства композиционных материалов на основе полистирола и оксидов металлов, модифицированных сополимерами поливинилпирролидона и стирола. Показано, что полученные литьевые изделия из наполненного полимер-минеральным композитом полистирола, отмечаются равномерной белой расцветкой, высокими электроизоляционными и теплофизическими свойствами, а также физико-механическими свойствами, которые находятся на уровне исходного полистирола. Установлены режимы отверждения полиэфирных смол ПН-1, 103Е и 103Е 01 и обнаружено влияние композита на условия отверждения смол и их свойства. Предложено проводить отверждение наполненных 5% полимер-минерального композита полиэфирных смол ступенчатым поднятием температуры от 22 до 80 0С. При указанном режиме достигается уменьшение величины высокоэластической деформации, повышение твердости и теплостойкости. This thesis focuses on the development of composites based on polystyrene and polymethylmethacrylate and filled with modified polyvinylpyrrolidone, dispersed titanium and zinc oxide used for the production of water-dispersion paints, casted polystyrene products, and for filling of polyester resins. Water-dispersion flexographic paints, which are not inferior to foreign samples in their characteristics and successfully industrial tests passed on an enterprise “Poly Pak”, were received on the basis of the obtained polymer-mineral composite. It was shown that casted products which are made of polystyrene filled with polymer-mineral composite assume even white colouring and possess high electrical insulating and thermalphysic properties as well as physical and mechanical properties, which are found on the level of output polystyrene. Solidification rate of polyester resigns PN-1, 103E, and 103E 01, filled with synthesized polymer-mineral composites was determined, and the necessity of gradual temperature conditions for solidification, with the help of which materials with heightened solidity and thermal stability are obtained, was proved.