Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Московский государственный университет тонких химических технологий имени М. В. Ломоносова»

Кафедра химии и физики полимеров

и полимерных материалов им. Б. А. Догаткина

Шапошникова Ксения Вячеславовна

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВУЛКАНИЗАТОВ ЭПДМ,

СОДЕРЖАЩИЕ УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ

Квалификационная работа бакалавра

По направлению 150100.62

«Материаловедение и технология полимерных материалов»

Заведующий кафедрой Резниченко С. В.

Руководитель Юловская В. Д.

Студент

группы МТ-43 К. В. Шапошникова

Москва 2015

Введение…………………………………………………………………………

1. Литературный обзор…………………………………………………………

1.1.1Углеродные нанотрубки………………………………………………….

1.1.2. Углеродные нановолокно ………………………………………………

1.1.3. Нановолокна ……………………………………………………………

1.1.4. Структура углеродных отложений………………………………………

1.2. Полимерные композиционные материалы………………………………

1.2.1 Нанокомпозиты…………………………………………………………..

1.3. ЭПДМ…………………………………………………………………….

1.3.1 Структура и свойства каучука…………………………………………….

1.3.2 Влияние структуры ЭПДМ на релаксационные и упруго-прочностные

свойства ЭПДМ………………………………………………………………….

2. Объекты и методы исследования …………………………………………….

2.1 Объекты……………………………………………………………………….

2.2 Методика приготовления образцов.…………………………………………

2.3 Исследование кинетики сшивания образцов……………………………….

2.4 Определение густоты сетки методом равновесного набухания…………..

2.5 Механические испытания…………………………………………………..

2.6 Определение молекулярной подвижности………………………………….

2.7 Динамический механический анализ……………………………………..

2.8 Метод наименьших квадратов с условием неотрицательности (NNLS, Non-NegativeLeast-Squares)………………………………………………………

2.9. Определение поверхностного натяжения по Зисману………………………

3.Эксперементальная часть………………………………………………………

3.1. Влияние типа вулканизующей группы……………………………………..

3.1.1 Кинетика вулканизации, определение густоты сетки методом равновесного набухания………………………………………………………….

3.1.2. Физико-механические испытания…………………………………………

3.1.3Оценка структурных характеристик вулканизатов (ЭПР,ДМА, набухание среды)………………………………………………………………………………

3.2. Влияние типа УНЧ на структуру и свойства вулканизатов в ЭПДМ……

3.2.1 Кинетика вулканизации, определение густоты сетки методом равновесного набухания……………………………………………………

3.2.2. Физико-механические испытания………………………………………

3.2.3Оценка структурных характеристик вулканизатов (ЭПР,ДМА, набухание среды)…………………………………………………………………………….

3.2.4 Метод наименьших квадратов с условием неотрицательности для обсчета данных динамического светарассеяния…………………………………

3.2.5 Определение поверхностного натяжения по Зисману…………………

Заключение………………………………………………………………………….

Список использованной литературы……………………………………………..

Введение

Сейчас с уверенностью можно утверждать, что одним из наиболее перспективных, а также многообещающих направлений развития современной науки является нанотехнология. Исходя из самого названия «нанотехнология» можно заключить, что данное научное направление работает с объектами, размеры которых измеряются нанометрами.

В последнее время термин «нанотехнология» стал очень популярным. Он объединяет разнородные представле­ния и подходы, а также разные методы воздействия на вещество. Легко заметить, что название новой науки возникло просто в результате добавления к весьма общему поня­тию «технология» приставки «нано», означающей изменение масшта­ба в 10^-9 (миллиард) раз, т. е. 1 нанометр = 1 нм = 10^-9 м, что составляет одну миллионную привычного нам миллиметра (для наглядности можно указать, что 1 нм примерно в 100 тысяч раз меньше толщины че­ловеческого волоса). Разумеется, человеческое воображение и исполь­зуемые нами слова, образы или термины почти неспособны сколько-нибудь адекватно описывать «мир» со столь крошечными объектами.

К нанотехнологии принято относить процессы и объекты с характерной длиной от 1 до 100 нм. Верхняя граница нано­области соответствует минимальным элементам в так называемых БИС (больших интегральных схемах), широко применяемым в полу­проводниковой и компьютерной технике. С другой стороны, интерес­но, что многие вирусы имеют размер 10 нм, а 1 нм почти точно соответ­ствует характерному размеру белковых молекул (в частности, радиус знаменитой двойной спирали молекулы ДНК равен именно 1 нм).[1]

Пожалуй, первым ученым, использовавшим эту единицу измерения, был Альберт Эйнштейн, который в 1905 г. теоретически доказал, что размер молекулы сахара равен одному нанометру. Но только через 26 лет немецкие физики Эрнст Руска, получивший Нобелевскую премию в 1986 г., и Макс Кнолл создали электронный микроскоп, обеспечивающий 15-кратное увеличение (меньше, чем существовавшие тогда оптические микроскопы), он и стал прообразом нового поколения подобных устройств, позволивших заглянуть в наномир.

Если же говорить о нанокомпозиционных полимерных материалах, то использовать определение «армирующий наполнитель» применительно к наночастицам не совсем верно. В нанокомпозитах наночастицы взаимодействуют с полимерной матрицей не на макро– (как в случае с композиционными материалами), а на молекулярном уровне. Вследствие такого взаимодействия образуется композиционный материал, обладающий высокой адгезионной прочностью полимерной матрицы к наночастицам. Следует отметить, что нанокомпозиция имеет упорядоченную внутреннюю структуру.

По данным информационной компании «Scientifica», пять лет назад объём продаж наноуглеродных материалов составлял примерно полторы сотни миллионов евро, в этом году он достигнет трёх миллиардов евро. И это лишь материалы, а не конечная продукция. Что касается нанотрубок, то уже три года назад примерно семьдесят мировых фирм-производителей выпускали их в количестве около трёхсот тонн в год. [2]

Цель данной работы: Исследование влияния углеродных нанотрубок, на физико-механические свойства и структуру этиленпропиленового каучука. (ЭПДМ)