Синтез прищеплених пероксидних кополімерів 2-трет-бутилперокси-2-метил-5-гексен-3-іну для компатибілізації полімерних сумішей - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" Робота виконана у Національному університеті "Львівська політехніка" Міністерства освіти і науки України Науковий керівник заслужений діяч науки і техніки України, доктор хімічних наук, професор "Києво-Могилянська Академія", перший віце-президент, віце-президент з наукової роботи доктор хімічних наук, професор Захист відбудеться 9 грудня 2002 р. о 1600 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.01 у Національному університеті "Львівська політехніка" (79013, м.Використання універсальної здатності полімерних матеріалів до участі у вільнорадикальних процесах дозволяє успішне проведення компатибілізації при змішуванні різних полімерів із застосуванням лише одного прекомпатибілізатора і не розробляти окремі компатибілізуючі системи для кожного набору змішуваних полімерів за участю двох та більше основних компонентів. Дисертаційна робота виконана у Національному університеті "Львівська політехніка" на кафедрі органічної хімії Інституту хімії і хімічних технологій і є частиною досліджень з тем "Синтез нових компатибілізаторів на основі поверхнево-активних пероксидовмісних олігомерів та створення полімерних сумішей поліолефінів, синтетичних мембран, а також, функціональних полімерних мікросфер" (1998-1999), № держреєстрації 0198U002338, "Радикальні процеси на міжфазній границі полімер-полімерних сумішей, що ініціюються пероксидовмісними компатибілізаторами різної природи" (2000-2001), № держреєстрації 0100U000505 та "Конструювання багатофазних полімерних систем з використанням гетерофункціональних поліпероксидів для створення композиційних полімер-полімерних та біосумісних матеріалів" (2002-2003), № держреєстрації 0102U001169. Для реалізації поставленої мети необхідним було вирішити наступні задачі: 1.Вивчити взаємодію статистичних пероксидовмісних кополімерів з поліпропіленом, обраним як один з компонентів ряду полімерних сумішей. 1.2.Створити міжфазно-активний пероксидовмісний прищеплений кополімер - універсальний прекомпатибілізатор - для компатибілізації полімерних сумішей поліпропілену з іншими полімерами. Взаємодія пероксидовмісних кополімерів з карболанцюговими полімерами за вільнорадикальним механізмом, яка, у випадку проведених досліджень, включає розклад пероксидних груп, реакції передачі ланцюга, та рекомбінацію макрорадикалів з утворенням прищеплених міжфазно-активних сполук (прекомпатибілізаторів) та встановлення компатибілізуючої здатності отриманих сполук при реакційному змішуванні полімерних сумішей.Принцип компатибілізації за допомогою ВОГПП полягає в тому, що його якірний ланцюг ВО є несумісним з поліпропіленом, як одним з найбільш вживаних компонентів полімерних сумішей, і прагне локалізуватися на міжфазній границі, у той час як прищеплений ланцюг поліпропілену є сумісним з фазою ПП і утримує прекомпатибілізатор на міжфазній границі. В процесі утворення ВОГПП окремо детально розглядається розклад пероксидних груп ланок ВЕП, який враховує b-розклад утворюваних радикалів та індукований розклад пероксидних груп, та процес в цілому, який скорочено можна представити наступним чином: а) бруто-розклад пероксидних груп ВО: (1) б) відрив протону від макромолекули поліпропілену: (2) в) b-розклад макрорадикалу ПП: (3) г) рекомбінація з макрорадикалом поліпропілену: (4) Показано, що вміст ВО у фракціях, встановлений за допомогою трансмісійної ІЧ спектроскопії, визначається часом проведення реакційного сплавлення. Для розкладу пероксидних груп виведене рівняння, що враховує первинний та індукований розклад, а також реакції передачі ланцюга: ,(5) де [ВЕП] - концентрація ланок ВЕП, моль/дм3; [M] - концентрація центрів передачі ланцюга, крім метильних груп ланок ВЕП, моль/дм3; та константи: k1 - первинного гомолізу, с-1, k31 та k32 - комплексні константи індукованого розкладу пероксидних груп, k41 - передачі ланцюга на М, дм3/моль/с. Таким чином, отриманий математичний опис (рівняння (6) та (7)) дозволяє прогнозувати швидкість реакції прищеплення бічних ланцюгів ПП до ВО, співвідношення кількості прищеплених та перехресно-зшитих фракцій при проведенні процесу реакційного сплавлення ВО з ПП при температурах 443?463 K, концентрації ВО 0.0185?0.0325 моль/дм3 в суміші з ПП та часі проведення синтезу до 900 с, а також встановити оптимальну температуру проведення реакційного сплавлення ВО з ПП.Вперше розроблено метод синтезу прекомпатибілізаторів, який здійснюється шляхом проведення вільнорадикальної взаємодії, ініційованої пероксидними групами статистичного пероксидного кополімеру. Встановлено, що прищеплення відбувається за рахунок рекомбінації макрорадикалів статистичного пероксидного кополімеру та поліпропілену, який піддався b-розкладу. Встановлено, що оптимальними умовами синтезу є: 20 %(мас.) вихідна концентрація статистичного пероксидного кополімеру в сплаві з поліпропіленом; температура реакційного сплавлення 449 K; час сплавлення - 670 с, - при цьому утворюється сплав

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ