Формування і властивості наповнених напіввзаємопроникних полімерних сіток на основі поліепокситриазинів і поліуретану - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИВивчення хімічних процесів, що протікають при синтезі наповнених кополімерів диціанату з епоксиолігомером та діізоціанату з епоксиолігомером показало, що в таких системах швидкість реакції утворення оксазоліновіх та оксазолідіноновіх циклів вища у порівнянні з ненаповненими, реакції поліциклотримеризації ціанатів і ізоціанатів сповільнюються. В данной работе исследованы процессы, проходящие при формировании триазинсодержащих полу-ВПС в присутствии наполнителей, исследованы некоторые свойства наполненных полу-ВПС. В результате проведенных исследований впервые получены наполненные полу-ВПС на основе сетчатых триазинсодержащих сополимеров и линейного полиуретана. Изучение химических процессов, которые протекают при синтезе двух сополимеров: сополимера дицианового эфира бисфенола А с эпоксиолигомером ЭД-20 в присутствии волокнистого наполнителя и сополимера термообработанного 4,4’-дифенилметандиизоцианата с эпоксиолигомером ЭД-20 в присутствии дисперсного наполнителя показало, что наполнители увеличивают скорость реакций взаимодействия эпоксидных групп как с цианатными, так и с изоцианатными группами, скорость же реакции циклотримеризации при этом снижается. Показано, что наполненная большим количеством фосфорсодержащего углеродного волокна (выше 30 об.%) полу-ВПС на основе линейного полиуретана и сетчатого сополимера дицианового эфира бисфенола А с эпоксиолигомером ЭД-20 обладает заметным пьезоэлектрическим эффектом, повышенной огнестойкостью по сравнению с ненаполненной полу-ВПС.Полімерні системи, сформовані за принципом ВПС, широко використовуються як сполучники для полімерних композиційних матеріалів, властивості яких багато в чому залежать від взаємодії компонентів сполучного один з одним та їхньої взаємодії з наповнювачем. Ліпатова, властивості наповнених ВПС визначаються головним чином впливом твердої поверхні наповнювача на кінетику формування компонентів і процеси мікрофазового розділення в системі. Дана робота виконана в рамках досліджень ІХВС НАН України згідно темам: «Пошук шляхів створення композиційних полімерних матеріалів на основі нових багатокомпонентних вяжучих і наповнювачів спеціального призначення» (1993-1994), номер державної реєстрації РК-1093U040042; «Принципи створення нових полімер-олігомерних композицій для одержання взаємопроникних полімерних сіток і функціональних полімерних композитів на їхній основі» (1995-1997), номер державної реєстрації 01.95.U003937. Мета роботи полягала у встановленні кінетичних закономірностей формування триазинвмісних напів-ВПС у присутності наповнювачів з різною природою поверхні, дослідження фазової структури і деяких властивостей одержуваних наповнених напів-ВПС. Вперше були вивчені хімічні процеси, що протікають при синтезі кополімеру диціанового ефіру бісфенолу А з епоксиолігомером ЕД-20 і кополімеру термообробленого 4,4"-дифенілметандіізоціанату з епоксиолігомером ЕД-20 у присутності наповнювачів.Як показали кінетичні дослідження (рис.1), у процесі синтезу КПЛ-1 при температурі 423 К в реакційній суміші спочатку проходить реакція тільки за участю ціанатних груп - циклотримеризація ціанату з утворенням ціануратних циклів (схема 1). Після витримуванні протягом 150 хв. при цій же температурі в системе розпочинається взаємодія ціанатних і епоксидних груп з утворенням оксазолінових циклів (схема 2), про що свідчіть одночасне зростання швидкости витрачання як ціанатніх, так і епоксидних груп (рис.1). Паралельно при температурі 453 К йде послідовний процес перетворення ціануратних циклів при їхній взаємодії з епоксидними групами в ізоциануратні й далі в оксазолідінонові (схема 4). Встановлено, що введення як ВВ, так і ФВВ у КПЛ-1 на стадії його формування сповільнює швидкість перетворення ціанатних груп і веде до зростання швидкості реакції за участю епоксидних груп (рис.1). Показано, що при синтезі КПЛ-1 у присутності ПУ в системі протікають реакції, аналогічні тим, що спостерігаються при синтезі індивідуального КПЛ-1: поліциклотримеризація диціанату, реакція між ціанатним і епоксидними групами з утворенням оксазолінових циклів, перетворення оксазолінових циклів в оксазолідінонові, перетворення ціануратних циклів в ізоціануратні й далі в оксазолідінонові.Розгляд і аналіз робіт, присвячених впливу наповнювачів на властивості ВПС, показав, що ця проблема в даний час є актуальною, її розв?язання дозволяє прогнозувати фізико-хімічні характеристики наповнених ВПС, що дуже важливо при одержанні композиційних полімерних матеріалів. У даній роботі досліджено процеси, що проходять при формуванні триазинвмісних напів-ВПС у присутності дисперсного і волокнистого наповнювачів з різною природою поверхні, досліджено властивості наповнених напів-ВПС.