Обгрунтування процесів та обладнання для одержання виробів з композицій епоксиполімерів ультразвуковою модифікацією
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Обгрунтування процесів та обладнання для одержання виробів з композицій епоксиполімерів ультразвуковою модифікацією
|
|
| Creator |
Колосов, Олександр Євгенович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2010. В рамках комплексного дослідження ефективності базових процесів одержання виробів з композицій епоксиполімерів ультразвуковою модифікацією, а саме приготування композицій епоксиполімерів, просочування, дозованого нанесення, попереднього сушіння, а також модифікування поверхні волокнистих наповнювачів, розроблено та освоєно ряд методик, технологічних засад і устаткування, спрямованих на вирішення важливої прикладної проблеми – підвищення ефективності базових процесів та продуктивності реалізуючого технологічного обладнання для одержання виробів з композицій епоксиполімерів покращеної якості. Отримано уточнене прогностичне кінетичне рівняння процесу просочування волокнистих наповнювачів епоксидними зв’язуючими з використанням класичної теорії фільтрації для ламінарної течії в'язкої неньютонівської рідини, що не стискується, з урахуванням інтегральних характеристик наповнювача як капілярно-пористого тіла, а саме: пористості, питомої внутрішньої поверхні, ефективного (еквівалентного) капілярного радіуса. Науково обґрунтована доцільність використання методу світлопропускання для дослідження кінетики процесів просочування і попереднього сушіння. Запропоновано удосконалені муфто-клейові технологічні засади ремонту поліетиленових трубопроводів з використанням полімерних композиційних матеріалів. Розроблені ефективні технічні і технологічні рішення ультразвукового модифікування рідинних епоксидних композицій, а також просочування і дозованого нанесення епоксидного зв'язуючого на ткані наповнювачі. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.17.08 – процессы и оборудование химической технологии. Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 2010. В рамках комплексного исследования эффективности базовых процессов получения композиций эпоксиполимеров ультразвуковой модификацией, а именно приготовления композиций эпоксиполимеров, пропитки, дозированного наноса и предварительной сушки, а также модифицирования поверхности волокнистых наполнителей, разработан и освоен ряд методик, технологическиx основ и оборудования, направленных на решение важной прикладной проблемы – повышение эффективности базовых процессов и производительности технологического оборудования для получения изделий из композиций эпоксиполимеров улучшенного качества. Получено уточненное прогностическое кинетическое уравнение процесса пропитки волокнистых наполнителей эпоксидными связующими с использованием классической теории фильтрации для течения ламинарии вязкой неньютоновской несжимаемой жидкости с учетом интегральных характеристик наполнителя как капиллярно-пористого тела, а именно: пористости, удельной внутренней поверхности, эффективного (эквивалентного) капиллярного радиуса. Научно обоснована целесообразность использования метода светопропускания для исследования кинетики процессов пропитки и предварительной сушки. С применением математических методов планирования экспериментов рассчитаны адекватные статистические модели, которые описывают выходные переменные в зависимости от входных переменных, которые получены при решении следующих задач оптимизации: состава эпоксидных клеевых композиций, модифицированных карбоксилсодержащими каучуками; содержания коротковолокнистого наполнителя в составе эпоксидных композиций (ЭК); параметров УЗ-модификации при нормальном давлении при получении ЭК на основе пластификатора ДЭГ-1 и ЭК, модифицированных карбоксилсодержащими каучуками; параметров УЗ-модификации при избыточном давлении при изготовлении ЭК, наполненных коротковолокнистыми наполнителями, а также для процесса дозированного наноса эпоксидных связующих на тканый наполнитель. В развитие принципов подготовки поверхностей армирующих наполнителей для улучшения физико-механических свойств получаемых армированных эпоксидных полимеров (ЭП) исследованы режимы процесса УЗ-активации поверхности волокнистых наполнителей. Усовершенствованы подходы к улучшению движения неньютоновской вязкой несжимаемой жидкости в капиллярно-пористых телах путем комплексного применения предварительной ультразвуковой активации поверхности непропитанных волокнистых наполнителей, озвучивания эпоксидных композиций и пропитки ими проактивованих волокнистых наполнителей. Установлено, что при УЗ-активации поверхности коротковолокнистого наполнителя в ЭК на эффективных режимах краевой угол смачивания эпоксидных олигомеров по стеклянной подложке уменьшается на (20 – 25)%, а высота подъема по стекловолокну увеличивается в (2 – 3) раза, что свидетельствует об увеличении смачивающей способности поверхности коротковолокнистого наполнителя, проактивованого УЗ. Кроме того, экспериментально исследовано, что величиной УЗ-кавитацийной модификации ЭК можно управлять путем подбора определенных соотношений между звуковым и статическим давлением. Экспериментально подтверждено, что применение внешнего ультразвукового воздействия приводит к улучшению качества гомогенизации неоднородных систем в составе эпоксидных композиций и волокнистых наполнителей, сокращения времени их твердения и повышения физико-механических свойств получаемых затвердевших эпоксидных полимеров. Разработаны усовершенствованные методики расчета УЗ-технологического оборудования, а именно УЗ-кавитатора с излучающей пластиной, а также выбора эффективных технологических и конструктивных параметров устройств для УЗ-модификации жидких ЭК и волокнистых наполнителей. Проведена практическая аппробация разработанных методик. Впервые установлено, что применение эффективных параметров объемного воздействия низкочастотных и среднечастотних УЗ-колебаний на жидкие ЭК в присутствии как атмосферного, так и избыточного давления приводит к улучшению эксплуатационных свойств (прочность, деформация при разрыве, температура стеклования) ненаполненных отвержденных ЭП с эффектом памяти формы. Предложены усовершенствованные технологические основы ремонта полиэтиленовых трубопроводов с использованием муфто-клеевых средств. Разработаны эффективные технические и технологические решения процесса УЗ-модификации жидких ЭК. Разработана новые высокоэффективные технологические основы процессов пропитки волокнистых наполнителей и дозированного наноса эпоксидных связующих с применением УЗ, а также усовершенствованы конструкции узлов пропитки, дозированного наноса и предварительной сушки на серийном пропиточно-сушильном оборудовании. Thesis for a Doctor’s degree on technical sciences on specialty 05.17.08 – Processes and Equipment of Chemical Technology. National Technical University of Ukraine Kyiv Polytechnic Institute, Kyiv, 2010. Within the framework of complex research of the effective modes of forming of regimes for receipts of compositions of epoxy polymers with the using of ultrasonic modification for the processes of preparation of compositions of epoxy polymers, impregnation, dosed alluvium, preliminary drying and also modifications of surface of fibred filaments is developed and mastered row of methods, technological basis and equipment directed on the decision of the important applied problem ― increase of efficiency of processes and productivity of equipment for shaping of compositions of epoxy polymers. Expedience of the use of method of optical transmission for researching of kinetics of processes of impregnation and preliminary drying is scientifically grounded. The improved muffs and glue technologies of repair of polyethylene pipelines with the using of polymeric composition materials are offered. The effective technical and technological decisions of ultrasonic modification of liquid epoxy compositions are developed, and also impregnation and dosed alluvium of polymeric connective on woven loading and also for the process of the dosed causing of epoxy connectives on woven filaments. |
|
| Publisher |
НТУУ "КПІ"
|
|
| Date |
2010-12-14T13:29:52Z
2010-12-14T13:29:52Z 2010 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/652
|
|
| Language |
uk
|
|