Перелік умовних позначень
Вступ
1 Аналітичний огляд
1.1 Фуранові сполуки
1.1.1 Сировина для одержання фуранових похідних
1.1.2 Властивості фуранових сполук
1.2 Фурфурілоксирани
1.3 Фуранові смоли
1.3.1 Отверднення фуранових смол
1.4 Фурано - эпоксидні смоли
1.5 Фотополімеризація фуранових сполук
1.5.1 Фотополімеризація простих молекул
1.5.2 Фотозшивання з участю полімерних макромолекул
1.6 Фотоініціатори при фотохімічних реакціях
2 Мета і задачі дослідження
3 Експериментальна частина
3.1 Об'єкти і методи дослідження
3.1.1 Об'єкти дослідження
3.1.2 Методи дослідження
3.2 Експериментальна частина
3.2.1 Дослідження перебігу можливих реакцій в композиції ЕФУ- ОЕА
3.2.2 Дослідження синтезу ОЕА та ЕФУ та фізико-механічних властивостей на їх основі
3.2.3 Досллідження фотоініційованої УФ-полімеризації ненасичених олігоестерів з ЕФУ
4 Економічна частина
4.1 Розрахунок собівартості науково-технічної продукції
4.1.1 Розрахунок витрат на матеріали для виконання науково-дослідної
4.1.2 Вартість устаткування для НДР
4.1.3 Вартість малоцінних і швидкозношуваних предметів (МШП)
4.1.4 Витрати на оплату праці
4.1.5 Відрахування на державне страхування, пенсійний фонд і фонд захисту від безробіття
4.1.6 Витрати на електроенергію
4.1.7 Інші прямі витрати
4.1.8 Накладні витрати
4.2 Оцінка науково-технічного рівня (НТР) виконаної НДР
4.3 Оцінка частки творчої праці по типових етапах НДР
5 Охорона праці і навколишньго середовища
5.1 Загальні питання охорони праці
5.1.1 Сисстема охорони праці
5.1.2 Державна політика в області охорони праці
5.2 Ідентифікація небезпечних і шкідливих виробничих факторів
5.3 Промислова санітарія
5.3.1 Шкідливі речовини
5.3.2 Мікроклімат у робочій зоні
5.3.3 Вентиляція
5.3.4 Освітлення
5.3.5 Шум
5.4 Техніка безпеки
5.4.1 Електробезпечність
5.4.2 Пожежна безпека
5.5 Розрахункова частина
6 Цивільна оборона
6.1 Радіоактивне зараження
6.1.1 Режими радіаційного захисту
6.2 Розрахункова частина
7 Висновок
Список джерел інформації
В дипломной работе проводится научное исследование синтеза сетчатых полимеров на основе олигоэфирамидов (ОЭА) и фурфурилглицидилового эфира (ЭФУ), исследования влияния типа функциональных груп на механизм синтеза, условия проведения синтеза, как при термо-, так и при фотополимеризации, выявления физико-механических свойств композиций. Делается вывод об актуальности и перспективы развития данного исследования. В аналитическом разделе приводятся химические свойства, особенности проведения фотополимеризации фурановых соединений, описываются разные научные статьи, целью исследования которых было выявление возможных реакций ЭФУ с другими соединениями различной природы.
ВСТУП
Одним з перспективних напрямків розвитку лакофарбної промисловості є створення 100%-их плівкотворних систем. Їх застосування дає можливість повністю виключити викиди шклидливих речовин в атмосферу, що дуже важливо в аспекті екологічної проблеми – охорони навколишнього середовища. Тим більш, що синтетичні смоли є незамінні у виробництві ЛФМ, а більшість них вміщує в середньому до 50 % летючих органічних розчинників [1]. Європейський парламент розглядає директиви по зниженню летючих органічних сполук в емалях з 500 г/л до 300 г/л в 2007 році. В результаті Рада Європи погодилась на компромісний варіант – 400 г/л [2 ].
Розробка наукових підходів до створення нових, ефективних,універсальних, екологічно повноцінних ЛФМ на підгрунті самовідновлювальної сировини України й також використання хімічних процесів модіфікації відомих ЛФМ та нафтопродуктів, є розвитком наукового напрямку лакофарбної промисловості України,і кафедри ТПКМ та П в тому числі.
До джерел самовідновлюваної сировини в Україні відносять рослинні олії, а також хімічні продукти, що виділяються з відходів сільськогосподарської продукції- лузга соняшника, початки кукурудзи (пентозанна сировина з якої отримують фурфурол та його похідні- фурфуріловий спирт, фурфурілгліцидний етер та ін.). Самовідновлювані ресурси знаходяться в величезній кільлості по всьому світу та безперервно поповнюються.
Більшисть наукових досліджень в повоєнні роки були пов’язані з нафтопереробною сировиною, з виділенням з неї реакційноздатних мономерів. Використання подібного роду матеріалів не було проблематичним через величезний запас їх ресусів. Але сьогодні виголошуються різні гепотези відносно їх прогресивного виснаження, називають начало дефіцита (насамперед для споживання енергії) між двома та чотирма поколінням 3. Через це створюються альтернативні стратегії, які грунтуються на експлуатації відновлюваних ресурсів, а саме біомаса вже отримує ту увагу, на яку заслуговує. Звичайно вже багато робиться в контексті виробництва енергії від цих природніх продуктів. Але ще потрібно прикласти багато сумісних зусиль щодо використання полімерних матеріалів здобутих з такого виду сировини.
ЛФМ нового покоління суттєво відрізняються в екологічному відношенні з відомих органо- розчинних ЛФМ, які виробляються промисловістю, а саме:
- органічний розчинник реакційноздатний та несе на собі функції як розчинника так й структуроутворюючого агенту, і, таким чином, не викидається у повітряний басейн;
- введення нових каталітичних систем сприяє підшвидшенню процесів тужавіння покриттів та надає їм підвищену твердість за рахунок підвищення густири зшивки;
- використання продуктів хімічної переробки відходів сільскогосподарської продукції сприяє екологічній чистоті полів та дає дешеву сировину для ЛФМ.
Названі вище переваги пентозанної сировини і є джерелом розвитку досліджень до виникнення нового класу екологічно чистих ЛФМ на основі фурфуролу, та його похідних.
Таким чином, використання вказаних реакційноздатних мономерів, викликає значну цікавість, як з точки зору розкриття механізму тужавіння, так і з прагматичної позиції- для ЛФМ, які не забруднюють навколишнє середовище емісієй розчинника і при цьому утворюють покриття, які по деяким показникам перевищують відомі в цей час органо- розчинні ЛФМ.
У всьому світі дослідженя по синтезу та модифікації смол на основі фурана та його похідних у теперешній час розвивається досить широко, охоплюючи області не тільки поліконденсації, а й полімкризації по радикальним, катіонним і аніонним механізмом фурфурілвінілових естерів. В цьому відношенні стаття “Furan polymer chemistry” [3 ] охоплює усе різноманіття похідних фурана в полімерній хімії до 1997 року. Наступні дослідження по аналізу літературних даних спрямовані на створення фуранових композитів, стійких в особо агресивних середовищах, зміну міцності композиціних матеріалів при обробці тканин фурановими смолами, дослідження кинетики конденсації фурфурілового спирту методом гель-прониклиіої хроматографії і методом ІЧС, дослідження механізму дії різних каталізаторів в умовах поліконденсації та структуроутворення [4 ].
В Укрїні будь-яких помітних та фундаментальних досліджень в полімерній хімії фуранів та їх похідних на основі пентозанної сировини мало, в той час як Україна, як ніяка країна в світі, володіє цією категорією щорічно самовідновлюваної сировини. Піонером досліджень в цій області була в 60-х роках минулого століття школа проф. Панасюка в Українському державному хіміко-технологічному університеті, а в останні роки фуранові сполуки досліджені як функціональні преполімери струкиурування епоксидних систем [4 ].
В результаті проведених досліджень утворення сітчастих полімерів на основі ЕФУ був встановлений характер хімічних реакцій, що супроводжують синтез. За допомогою ДСК були порівняні як різноманітні модельні композиції поводили себе при реакції, характер екзо-ефектів, що супроводжують синтез. На основі цього було зроблено припущення, що в першу чергу між собою реагують карбоксильні групи та подвійні зв’язки (з боку ОЕА ) та епоксидна група ЕФУ. КЧ з часом знижується. Далі реакція приєднання може йти по амідним групам ОЕА, що містять рухливий атом водню. Ця реакція проходить при більш високій температурі. Зшивка молекул відбувається за рахунок розкриття подвійних зв’язків кільця, які реагують утворюючі зв’язків фуран-фуран, або ж фуран-подвійні зв’язки ОЕА. Але найбільш імовірно, що основна реакція на цієї стадії- реакція фурнових кілець між собою.
Покриття отримані в результаті утворення тримірної структури мають відмінну твердість та адгезію, золь-гель-фракція полімерів складає в середньому 97%. Недоліком їх є те, що вони погано витримують ударні та згибаючі навантаження, але вар’юванням складу ОЕА та вмістом ЕФУ можливо уникнути цих недоліків.
УФ-експонування вказаних моделей показало, що тримірної структури за більш кроткий час та при меншій температурі.
На основі експериментів проведених в даній роботі та їх результатів виникає можливість розробки нових плівкотворних систем з різними, необхідними властивостями, тим більш, що отриманя таким чином плівкотворні зможуть володіти заданими молярно-технічними характеристиками , що виключає можливість використання розчинника.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
