Использование моно- и многослойных наноразмерных трубок углерода в качестве наполнителей при переработке сополимера пропилен/этилен

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Тарновская, Оксана Дмитриевна Отделение химической инженерии (ОХИ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является трубная марка сополимера пропилен/этилен (PPR003EX/1) и композиты на её основе с углеродными наполнителями (УНТ, технический углерод, смеси “технический углерод/УНТ”) различного состава. Цель работы: изготовление электропроводящих полимерных композиционных материалов путём введения минимально возможных количеств углеродных наполнителей. В процессе исследования проводились: приготовление ряда композитов на основе сополимера пропилен/этилен и углеродных наполнителей; изучение электропроводящих и физико-механических свойств.
В результате исследования были установлены оптимальные количества углеродных наполнителей и получены композиции с высокими электропроводящими и физико-механическими свойствами.

Введение 18
1 Обзор литературы 20
1.1 Общие представления о нанокомпозитах 20
1.2 Полиэтилен и полипропилен: общая характеристика 21
1.3 Наноразмерные наполнители для полимеров 23
1.3.1 Углеродные наполнители 24
1.3.1.1 Технический углерод и наносажа 25
1.3.1.2 Углеродные нанотрубки 26
1.3.1.3 Углеродные нановолокна 30
1.3.1.4 Фуллерены 31
1.3.2 Свойства нанокомпозитов на основе углеродных 32
наполнителей
1.4 Методы получения полимерных нанокомпозитов 34
1.4.1 Смешение в расплаве 35
1.4.2 Смешение в растворе 36
1.4.3 Синтез in situ 37
1.4.4 Золь-гель метод 38
1.4.5 Крейзинг 39
1.5 Выбор направления исследования 40
2 Объект и методы исследования 43
2.1 Характеристика исходных компонентов 43
2.1.1 Статсополимер пропилена с этиленом 43
2.1.2 Углеродные нанотрубки 43
2.1.3 Технический углерод 44
2.1.4 Стабилизатор Irganox B-215 45
2.1.5 Стеарат кальция 46
2.2 Характеристика оборудования 46
2.2.1 Двухшнековый экструдер Scietific LTE-20-44 46
2.2.2 Одношнековый экструдер Brabender 47
2.2.3 Двухроторный смеситель Brabender 48
2.2.4 Лабораторный смеситель Zeppelin Henschel FML 4 49
2.2.5 Вальцы Collin W110 49
2.2.6 Пресс Collin P220 50
2.3 Методика проведения эксперимента 50
2.3.1 Приготовление мастербатча сажи 51
2.3.2 Приготовление мастербатчей углеродных нанотрубок 51
2.3.3 Приготовление композиций на основе технического 52
углерода и углеродных нанотрубок
2.4 Методы исследования 53
2.4.1 Определение объемного поверхностного 53
сопротивления
2.4.2 Проведение механических испытаний 54
2.4.2.1 Испытания на растяжение 54
2.4.2.2 Испытания на изгиб 54
2.4.2.3 Метод измерения ударной вязкости по Изоду 55
2.4.3 Определение показателя текучести расплава 56
2.4.4 Сканирующая электронная микроскопия 56
3 Результаты и их обсуждение 57
3.1 Исследование влияния количества углеродных нанотрубок на 57
удельное объемное сопротивление и физико-механические
свойства композитов
3.1.1 Исследование влияния количества углеродных 57
нанотрубок на удельное объемное сопротивление
композитов
3.1.2 Исследование влияния количества углеродных 57
нанотрубок на физико-механические свойства
композитов
3.2 Исследование влияния количества технического углерода на 59
удельное объемное сопротивление и физико-механические
свойства композитов
3.2.1 Исследование влияния количества технического 59
углерода на удельное объемное сопротивление
3.2.2 Исследование влияния количества технического 60
углерода на физико-механические свойства
композитов
3.3 Исследование влияния количества смеси технический 63
углерод/углеродные нанотрубки на удельное объемное
сопротивление и физико-механические свойства композитов
3.3.1 Исследование влияния количества смеси технический 63
углерод/углеродные нанотрубки на удельное объемное
сопротивление композитов
3.3.2 Исследование влияния количества смеси технический 66
углерод/углеродные нанотрубки на физико-
механические свойства композитов
3.4 Исследование морфологии и структуры композиций 70
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 73
ресурсосбережение
4.1 Предпроектный анализ 73
4.1.1 Потенциальные потребители результатов 73
исследования
4.1.2 Диаграмма Исикавы 74
4.1.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации 74
4.1.4 Методы коммерциализации научно-технического 76
исследования
4.2 Инициация проекта 76
4.2.1 Цели и результаты проекта 76
4.2.2 Организационная структура проекта 77
4.2.3 Ограничения и допущения проекта 78
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом 79
4.3.1 Иерархическая структура работ проекта 79
4.3.2 Контрольные события проекта 79
4.3.3 План проекта 80
4.3.4 Бюджет научного исследования 81
4.3.4.1 Сырье, материалы, покупные изделия и 81
полуфабрикаты (за вычетом отходов)
4.3.4.2 Специальное оборудование для научных 82
(экспериментальных) работ
4.3.4.3 Расчет амортизационных отчислений 83
4.3.4.4 Основная заработная плата 84
4.3.4.5 Дополнительная заработная плата научно- 86
производственного персонала
4.3.4.6 Отчисления на социальные нужды 87
4.3.5 Организационная структура проекта 87
4.3.6 Матрица ответственности 88
4.3.7 План управления коммуникациями проекта 89
4.3.8 Реестр рисков проекта 89
4.3.9 План управления контрактами и поставками 90
4.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследования 91
5 Социальная ответственность 95
5.1 Производственная безопасность 95
5.1.1 Анализ вредных факторов производства 97
5.1.2 Анализ опасных факторов производства 102
5.2 Экологическая безопасность 103
5.3 Безопасность в чрезвычайых ситуациях 104
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения 105
безопасности
Заключение 106
Список публикаций 107
Список использованных источников 108
Приложение А 117

В настоящее время наиболее крупнотоннажными и востребованными
полимерами из всего ассортимента выпускаемых промышленностью являются
полиолефины (ПО), причем актуальной задачей также является поиск
технических решений направленных на упрощение их переработки и создание
новых типов композиционных материалов (КМ) на их основе. Одним из
способов улучшения определённых свойств ПО является наноразмерных наполнителей, которые характеризуются высокой
эффективностью при относительно невысоком содержании в КМ, что,
позволяет выделить такой подход, как минимум, с точки зрения
экономической целесообразности. Исследования последних лет выделяют
углеродные нанотрубки (УНТ) как наиболее перспективные нанообъекты,
позволяющие создавать материалы с принципиально новыми свойствами.
Цель: изготовление электропроводящих полимерных композиционных
материалов путём введения минимально возможных количеств углеродных
наполнителей.
Задачи:
1) Приготовление композитов на основе статистического
сополимера пропилена с этиленом (ПП/ПЭ) с добавлением различных
количеств углеродных наполнителей (УНТ, технический углерод, смеси
«технический углерод/УНТ»);
2) Исследование влияния количества углеродных наполнителей и
особенностей их введения на удельное объемное сопротивление (ρv) и физико-
механические свойства полученных материалов.
3) Определение оптимального состава углеродных наполнителей в
композитах с удовлетворительными электропроводящими и физико-
механическими свойствами.
Объекты исследования: трубная марка ПП/ПЭ (PPR003EX) и композиты
на её основе с углеродным наполнителем (УНТ, технический углерод, смеси
«технический углерод/УНТ») различного состава.
Предмет исследования: удельное объемное электрическое
сопротивление и механические свойства наполненных композитов на основе
ПП/ПЭ.
Научная новизна: определение минимально эффективных количеств
углеродного наполнителя, при которых возможно приготовление материала с
быстрым поверхностным стеканием накапливающегося статического заряда.
1 Обзор литературы
1.1 Общие представления о нанокомпозитах

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Использование моно- и многослойных наноразмерных трубок углерода в качестве наполнителей при переработке сополимера пропилен/этилен»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Математическое моделирование процесса производства автомобильных бензинов
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Модификация атактического полипропилена
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Исследование золы Северской ТЭЦ как наполнителя в серные композиционные материалы
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)