Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Порошков ПЭНП, ЦЗ и ультрадисперсных углеродных материалов



 

Исходные пресс-порошки получены механическим смешением отдельных готовых порошков ПЭ, целлюлозы и углеродных материалов. Методом формования было выбрано термобарическое прессование при давлении 127 кПа.

В качестве модельной смеси для подбора условий формования композитов использовали смесь ПЭНП/ЦЗ, которую прессовали в виде таблеток при температуре 115-145 0C. Для предотвращения потери удельной поверхности в готовом сформованном сорбенте за счет сплавления пор связующим температура прессования должны быть такой, чтобы ПЭНП размягчался, но не плавился и в тоже время образовывал матрицу сорбента. В таблице 3 представлены данные о зависимости коэффициента водопоглощения от температуры прессования смеси ПЭНП/ЦЗ состава 20/80 масс. %, позволившие определить температурные границы размягчения-плавления ПЭНП. Композиты, сформованные при температуре выше 1250C, имеют меньший коэффициент водопоглощения, чем таблетки, полученные при более низкой температуре, поэтому выбрана наименьшая температура прессования 1200C. При большем содержании ПЭНП коэффициент водопоглощения заметно уменьшается с температурой.

Таблица 3 - Зависимость коэффициента водопоглощения (К) композитов на основе смеси ПЭНП/ЦЗ состава 20/80 масс. % от температуры прессования

t, ºC
K, %

 

Так как целлюлоза имеет высокую степень набухания в воде (450 %) [11], что может привести к разрушению таблеток, содержание ее в образцах композитов, как показали наблюдения по сорбции воды, не должно превышать 30 масс. %. При содержании ПЭНП, равном 20 масс. %, наблюдается незначительное изменение геометрических размеров таблеток в водной среде при оптимальном значении коэффициента водопоглощения.

Для подбора оптимального содержания ультрадисперсных углеродных материалов испытаны образцы на основе ПЭНП/ЦЗ с АУ, сорбционные свойства которого хорошо изучены. Как следует из данных таблицы 4, образцы с содержанием АУ свыше 50 масс. % обладают меньшими значениями коэффициента водопоглощения. Поэтому суммарное содержание ультрадисперсных углеродных материалов во всех образцах должно быть равным 50 масс. %.



Таблица 4 - Коэффициент водопоглощения образцов композитов ПЭ/АУ/ЦЗ

состав сорбента ПЭНП/АУ/ЦЗ, % масс. 20/5/75 20/15/65 20/25/55 20/35/45 20/45/35 20/50/30 20/65/15
К, % 136,3 136,5 135,9 138,1 135,6 133,7 120,7

 

С целью определения влияния полимерной матрицы на сорбционные свойства функционализирующих добавок проведено измерение статической ёмкости по парам гептана и бензола образцов, полученных из механических смесей порошков ПЭ, ЦЗ и АУ. Как видно (табл. 5), при уменьшении содержания АУ в образцах с фиксированным количеством связующего 20% масс., происходит уменьшение сорбции паров, что свидетельствует о том, что АУ не теряет свою адсорбционную активность в составе исследуемых сорбентов.

Таблица 5 - Статическая ёмкость сорбентов, А (см3/г), по парам бензола и н-гептана, (20 0С)

Состав сорбента ПЭНП/АУ/ЦЗ, % масс. 20/0/75 20/15/65 20/35/55 20/45/35 20/60/20 20/75/15 20/80/0
А см3 по парам гептана 0,08 0,11 0,16 0,19 0,23 0,25 0,25
по парам бензола   0,06   0,08 0,17 0,18 0,23 0,25 0,26

Прочность образцов сорбентов (рис. 3), находится в диапазоне 620-750 Н, данное значение прочности достигается в условиях формования t=120 0C и давлении 127 кПа.



1 - сорбент ПЭНП/АУ/ЦЗ=20/50/30 масс. % на основе порошков совместно диспергированных гранул ПЭНП и древесных опилок хвойных пород с последующим добавлением АУ; 2 - сорбент ПЭНП/АУ/Ц=20/50/30 масс. % на основе порошков совместно диспергированных гранул ПЭНП и древесных опилок лиственных пород с последующим добавлением АУ; 3 - сорбент ПЭНП/АУ/Ц=20/50/30 масс. % на основе механической смеси отдельных порошков ПЭНП, ЦЗ из хвойных пород древесины и АУ; 4 - таблетка активированного угля; 5 - сорбент ПЭНП/ЦЗ=20/80 масс.%; 6 - сорбент ПЭНП/АУ =20/80 масс. % Рисунок 3-Сравнение прочности таблеток, на основе порошков ПЭНП, ЦЗ (разные породы древесины) и АУ.

Таким образом, оптимальный массовый состав матрицы ПЭНП/ЦЗ в композиции - 20/30 масс. % с 50 масс. % содержанием углеродных материалов.

 

2.3 Сорбционные свойства углерод – полимерных композитов


Просмотров 194

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!