ВВЕДЕНИЕ 5
1 Обзор литературных данных 7
1.1 Общая характеристика композиционных материалов 7
1.2 Композиционные материалы на основе целлюлозы
полиуретанов 10
2 Обсуждение результатов 23
2.1 Исходные вещества 23
2.2 Получение и исследование композиционных материалов на
основе макулатуры 24
2.3 Получение и исследование композиционных материалов на
основе древесных опилок 37
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 43
3.1 Методика обработки макулатуры 44
3.2 Методика получения целлюлозно-полиуретанового композита 44
3.3 Методика получения древесно-полиуретанового композита
(ДПК) 44
3.4 Методика проведения механических испытаний на растяжение 47
3.5 Методика проведения механических испытаний на сжатие 47
3.6 Методика проведения электронной сканирующей микроскопии 48
3.7 Исследование водопоглощения и набухания композиционных
материалов 48
ВЫВОДЫ 50
4 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 51
Полиуретаны (ПУ) и полимочевины (ПМ) - синтетические гетероцепные полимеры, макромолекула которых содержит уретановые группы -NH-CO-О- или фрагменты мочевины -NH-CO-NH-. Данные полимеры получают сополимеризацией диизоцианатов с полиолами или полиаминами. В макромолекулах данных полимеров могут содержаться различные функциональные группы и радикалы [1]. Полиуретаны и полимочевины относятся к синтетическим эластомерам, которые в настоящее время находят широкое применение в промышленности благодаря уникальным свойствам [2].
В настоящее время на основе полиуретанов получают все известные типы полимерных материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные, листовые, в виде плит, блоков, профилей, панелей, волокон, пленок. Изделия из них могут быть как прозрачные, так и окрашенные в различные цвета.
Полиуретановые и полимочевинные эластомеры характеризуются высокими параметрами прочности, износостойкости, устойчивости к набуханию в различных маслах и растворителях, а также озоно- и радиационностойкостью. Эксплуатационные свойства изделий определяются сочетанием высокой эластичности с широким диапазоном твердости. Полиуретаны и полимочевины обладают высокими диэлектрическими свойствами, имеют отличную стойкость к маслам и растворителям, не склонны к озоновому старению, имеют высокую стойкость к микроорганизмам и плесени. ПУ и ПМ способны конкурировать с резинотехническими изделиями и в ценовом плане.
Физико-механические свойства полиуретанов и полимочевин можно изменить при введении в их состав дополнительных компонентов. В настоящее время проводятся исследования по полиуретановых композитов, содержащих различные наполнители. В качестве наполнителей используются как неорганические вещества и минералы, так и органические вещества, как правило, природного происхождения.
В своем исследовании мы обратились к изучению возможностей получения полиуретановых композитов, содержащих в качестве наполнителей вторичное сырье: макулатуру и древесные опилки.
1. Получены полимерные композиционные материалы на основе бумажной целлюлозы, полученной из макулатурного сырья, и диизоцианатов: Desmodur Н, Desmodur I, Desmodur IL 1351.
2. Исследованы механические свойства полученных композиционных материалов при растяжении на разрыв и сжатии до разрушения. Показано, что полученные материалы обладают хорошей прочностью, превосходящей прочность аналогичных промышленно выпускаемых минералловатных и древесностружечных плит.
3. Исследовано водопоглощение и набухание композитов. Обнаружено, что использование изоцианатного связующего для изготовления композитного материала на основе бумажной целлюлозы существенным образом уменьшает водопоглощение и набухание.
4. Полученные полимерные композиты были исследованы с помощью ИК спектроскопии и CP MAS ЯМР 13С спектроскопии.
