Введение 11
1 Литературный обзор 14
1.1 Полидициклопентадиен 14
1.3 Стабилизаторы процесса полимеризации 20
1.3.1 Окисление антиоксидантов 21
1.4 Основные представления о контактировании и трении соприкасающихся
поверхностей 25
1.5 Особенности работы материалов при трении и износе 26
1.6 Износостойкость полимерных материалов 27
1.7 Природа и механизм трения твердых полимеров 30
1.7.1 Влияние нормальной нагрузки. Закон трения 32
1.7.2 Влияние скорости скольжения 35
1.7.3 Влияние температуры 39
1.8 Применение смазочных материалов в парах трения 41
2 Объект и методы исследования 46
2.1 Материалы и реактивы 46
2.1.1 Дициклопентадиен 46
2.1.2 Антиоксиданты 48
2.1.3 Катализатор Ховейды-Граббса 49
2.1.4 Полиметилсилоксановые жидкости 50
2.1.5 Полимеризация 52
2.2 Оборудование 52
2.2.1. Высокотемпературный трибометр - THT-S-AX0000 52
2.2.2. Трехмерный профилометр - STIL
2.2.3 Исследование образцов на трёхмерном профилометре 56
2.2.4 Шлифовально-полировальный станок ATM SAPHIR 520 58
2.3 Методы испытаний 59
2.3.1 Притирание полимерного пальца 59
2.3.2 Притирание металлического диска 60
2.3.3. Измерение шероховатости и профиля поверхности полимерного
индентора и металлического диска 61
2.3.4. Испытание износостойкости полимера 61
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.. 63
4.1 Предпроектный анализ 63
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 63
4.1.2 SWOT-анализ 65
4.1.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации 67
4.1.4 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования 69
4.2 Инициация проекта 69
4.2.1 Цели и результат проекта 69
4.2.2 Организационная структура проекта 70
4.2.3 Ограничения и допущения проекта 71
4.2.4 Контрольные события проекта 72
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом 73
4.3.1 План проекта 73
4.3.2 Бюджет научного исследования 75
4.3.3 Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ . 78
4.4 Оценка сравнительной эффективности исследования 82
Список публикаций 85

Купить

Актуальность исследования. Наиболее крупнотоннажными мономерами в современной нефтехимической промышленности являются низшие олефины - этилен и пропилен. Основным процессом для их получения является пиролиз углеводородов. При этом образуются жидкие побочные продукты, содержащие ценные ароматические, алифатические и циклические углеводороды, которые могут быть направлены на получение каучуков, пластических масс, синтетических волокон. Побочные продукты пиролиза являются одним из основных источников бензола, ксилолов, циклопентена, изопрена, нефтеполимерных смол и циклопентадиена [1].
Увеличение потребления этилена и пропилена привело к неизбежному росту образования одного из побочных продуктов их производства - циклопентадиена, а также его димера - дициклопентадиена. Фракции пиролиза С5 и С9 содержат от 20 до 50 % циклопентадиена и дициклопентадиена. В последнее время, особенно за рубежом, дициклопентадиен является весьма востребованным мономером для производства СКЭПТов в качестве третьего мономера, термореактивных сшитых полимеров, а также в качестве сырья для тонкого органического синтеза. В России дициклопентадиен используют лишь в малой степени, всего несколько крупных предприятий изготавливают из полидициклопентадиена конструкционные материалы. Получаемый из дициклопентадиена термореактивный сшитый полимер обладает очень хорошими свойствами - низкой плотностью, высокой прочностью, устойчивостью к воздействию химических реагентов, а также механической устойчивостью при низких и высоких температурах.
Совокупность высоких прочностных индивидуальных характеристик предполагает возможность использования полидициклопентадиена в и механизмах качестве материала для изготовления пар трения «полимерполимер», металл-полимер». Исследованиями свойств материалов в этой области занимается трибология. Эта область материаловедения сформировалась в шестидесятых годах и сегодня бурно развивается. Отсутствие трибологических знаний и нового понимания в вопросах трения привело к резкому отставанию триботехники от достигнутого уровня трибологии, несмотря на то, что большинство открытий совершено опытным путем. Зачастую под эти явления подводилась научная база, объяснения и научное понимание данного явления [2].
Целью работы является получение полимерных материалов на основе полидициклопентадиена путем проведения полимеризации дициклопентадиена в присутствии катализатора Граббса в присутствии стабилизаторов и исследование трибологических характеристик полученных композиций методом «индентор-диск».
Для достижения цели решались следующие задачи:
1. Исследовать зависимость коэффициента трения от
• влияния нагрузки;
• влияния скорости скольжения;
• изменения температуры;
• влияния длины пробега;
• влияния шероховатости металлической поверхности;
• влияние граничных смазочных материалов
Объектом исследования является процесс полимеризации дициклопентадиена с добавлением антиоксидантов в присутствии катализатора Граббса второго поколения по реакции метатезиса.
Предметом исследования является полидициклопентадиен, его трибологические характеристики.
Научная и практическая новизна.
1. Изучен процесс полимеризации дициклопентадиена в присутствии катализатора Граббса в присутствии стабилизаторов.
2. Исследована зависимость коэффициента трения от влияния нагрузки, скорости скольжения, изменения температуры, длины пробега, шероховатости металлической поверхности, граничных смазочных материалов.
Практическая значимость.
1. Получен полимерный материал на основе полидициклопентадиена.
2. Определены оптимальные условия использования полидициклопентадиена как в режиме сухого трения, так и с применением граничных смазочных материалов.
Апробация работы.
Результаты работы докладывались и обсуждались на XVII Международной научно-практической конференции «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2016г.)
Публикации.
Основные результаты диссертационной работы изложены в публикациях, из них 2 статьи в журнале и 3 тезисов докладов.
Объем и структура работы.
Работа изложена на 160 страниц, содержит 61 рисунков, 39 таблиц и состоит из введения, пяти глав (обзор литературы; объекты и методы исследования; результаты и их обсуждение; финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение; социальная ответственность), выводов и приложений.

Купить