Исследование процессов получения волокнисто-пленочных и блочных изделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.15, кандидат технических наук Волков, Филипп Вячеславович

• Волков, Филипп Вячеславович
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Волков, Филипп Вячеславович

Введение.

Глава 1. Структура, свойства и научные основы применения сверхвысокомолекулярного полиэтилена в волокнисто-пленочных материалах.

1.1. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен.

1.2. Получение изделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена по гель-технологии.

1.3. Строение полимерных гелей.,.,,,.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Полимер, растворители, экстрагенты, наполнители.

2.2. Методики физико-химических и механических исследований.

Глава 3. Растворы сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

3.1. Особенности растворения сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

3.2. Реология растворов сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

Глава 4. Особенности переработки сверхвысокомолекулярного полиэтилена по гель-технологии.

4.1. Получение пористых пленок из сверхвысокомолекулярного полиэтилена по гель-технологии.

4.2. Исследование волокнообразующих свойств растворов сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

4.3. Получение наполненных гелей сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

Глава 5. Изучение структуры ксерогелей, полученных из растворов сверхвысокомолекулярного полиэтилена в парафинах.

Глава 6. Получение, свойства и применение композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

6.1. Композиционный материал для очистки воды от нефтепродуктов.

6.2. Композиционный материал для очистки воды от радионуклидов.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процессов получения волокнисто-пленочных и блочных изделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена»

Одним из перспективных направлений переработки сверхвысокомолекулярных полимеров является гель-технология. Впервые этот процесс был предложен в 70-х гг. в Голландии. Успехи, достигнутые в этой области, позволили получить высокопрочные волокна, с механическими свойствами, близкими к теоретически возможным. Первоначально проводились исследования гель-формования растворов сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), а в последнее десятилетие интерес исследователей сместился к более полярным гибкоцепным полимерам: полиакрилонитрилу (ПАН), поливиниловому спирту (ЛВС) и поликапроамиду (ПКА). В настоящее время промышленный выпуск высокопрочного полиэтиленового волокна осуществляется в Голландии, США и Японии.

Изучение строения полимерных гелей становится актуальным не только для производства высокопрочных волокон, но также и в связи с проблемой получения высокоэффективных сорбирующих и фильтрующих материалов. Ряд полученных данных позволяет предположить о возможности создания мембран из сверхвысокомолекулярных полимеров по гель-технологии. Некоторые полимерные гели уже используются в медицине как носители лекарственных препаратов и хладоагенты. Кроме того , исследования строения и свойств полимерных гелей имеют большое теоретическое значение, так как позволяют изучить и проверить на практике представления о взаимосвязи строения и свойств полимеров.

СВМПЭ является одним из наиболее интересных объектов по получению полимерных гелей и материалов на их основе. Благодаря простоте химического строения СВМПЭ может служить моделью полимера при изучении гелей сверхвысокомолекулярных полимеров, а такие его физико-химические свойства, как легкость и высокая хемостойкость, открывают дополнительные перспективы использования изделий на его основе. Основным недостатком этого полимера является ограниченный круг растворителей, поэтому подбор новых растворителей и связанные с этим исследования растворов и гелей СВМПЭ представляют несомненный научный и практический интерес.

Исследования, связанные с изучением структуры ксерогеля СВМПЭ проводились совместно с сотрудниками Тверского государственного университета; изучение сорбционной способности композиционных материалов (КМ) для сорбции радионуклидов проводились совместно с Санкт-Петербургским государственным технологическим институтом.

Заключение диссертации по теме «Технология химических волокон и пленок», Волков, Филипп Вячеславович

Заключение об испытаниях торфополимерного материала, разработанного в Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна

В отделе натурных и эколого-химических исследований Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности Российской Академии наук (НИЦЭБ РАН) были проведены испытания по очистке поверхности водоемов от загрязнений нефтепродуктами с применением сорбента - торфополимерного материала, разработанного на кафедре технологии химических волокон и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Испытания проводили на р.Смоленке в течении 15 дней. Масса сорбента составляла 1 кг.

По результатам испытаний получены следующие результаты:

1. Материал находился на плаву в течение всего срока испытаний.

2. Поглощение нефтепродуктов торфополимерным сорбентом составила 4,5 кг/кг сорбента.

3. Испытанные образцы были сожжены для определения зольности, которая составила 2,35%.

4. Непостоянство концентрации нефтепродуктов в воде и изменения погодных условий не оказали существенного влияния на эксплуатационные характеристики материала.

Проведенные в природных условиях испытания показали, что торфополимерный материал обладает высокой поглотительной способностью по отношению к нефтепродуктам, сохраняет плавучесть и механическую прочность, и может быть рекомендован для очистки поверхностей искусственных и естественных водоемов от загрязнений нефтепродуктами. к.т.н. , К.Х. Дзиов

Ст.науч.сотр. НИЦЭБ РАЬ

Акт испытаний органо-полимерного материала для очистки воды от нефтепродуктов, разработанного Санкт-Петербургским государственным университетом технологии и дизайна

Органо-полимерный материал, полученный на основе пушицевого торфа и сверхвысокомолекулярного полиэтилена, представляет собой сорбционно-активный композиционный материал, который обладает системой сравнительно грубых открытых пор.

Испытание этого материала проводилось на реке Екатерингофке на участке с высокой загрязненностью водной поверхности нефтепродуктами.

Эффективность органо-полимерного материала оценивалась на образцах, имеющих кубическую форму, размер ребер которых составлял 20 мм. Проведенные исследования показали, что органо-полимерный материал имеет хорошую плавучесть, интенсивно поглощает из воды нефтепродукты, в том числе масляную пленку. За 72 часа 1 кг испытываемого материала впитал 2,5 кг нефтепродуктов.

Учитывая вышеизложенное, считаем:

1. Органо-полимерный материал является перспективным для очистки поверхности воды от нефтепродуктов.

2. Возможно изготовление из органо-полимерного материала гранул для очистки воды от масел на «нефтесудах».

Зам. начальника Невско-Ладожского < водохозяйственного

В. А. Дудин