|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Синтез 1,3-дииминоизоиндолинов и их применение в качестве отвердителей фталонитрильных смолдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Морозов Олег Сергеевич, Кепман Алексей Валерьевич
- Автор: Ильина Анна Алексеевна
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2021
- Аннотация: C развитием авиационной, аэрокосмической и военно-морской промышленностей возникает спрос на технологичные полимерные композиционные материалы (ПКМ) в качестве экономически эффективной замены металлам. Важным критерием применения ПКМ в этих областях является высокая температура эксплуатации, которая определяется выбором полимерной матрицы. Фталонитрильные (ФН) связующие, известные своей выдающейся термической стабильностью, представляют большой интерес для решения подобных задач. Одной из главных проблем применения ФН смол на практике является их медленное отверждение и необходимые для осуществления процесса высокие температуры. Следует принимать во внимание, что скорость полимеризации можно повысить, используя более эффективные инициаторы. Целью данной работы является синтез 1,3-дииминоизоиндолинов и изучение их применения в качестве отвердителей фталонитрильных смол. Предполагается, что 1,3-дииминоизоиндолины, являясь промежуточными продуктами полимеризации ФН, могут способствовать быстрому отверждению смол ввиду отсутствия необходимости в дополнительных стадиях. Для достижения этой цели необходимо отработать методики синтеза перспективных отвердителей, изучить особенности полимеризации ФН в присутствии различных отверждающих агентов, оценить термомеханические свойства полученных полимеров. 1,3-дииминозоиндолины различного состава получали по реакции соответствующих фталонитрилов с аммиаком в метаноле в присутствии метилата натрия. Активность 1,3 - дииминоизоиндолинов исследовали при их взаимодействии со смесью ФН мономеров и сравнивали с другими отверждающими агентами, такими как коммерчески доступные диамины и бисфенол А. По результатам реологических исследований определяли времена гелеобразования смесей при температуре 180℃, а сам процесс полимеризации изучали с помощью метода дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Для оценки термомеханических свойств отверждение образцов проводили поэтапно, выдерживая по 8 часов при температурах 180℃, 330℃ и 350℃. Значения модуля упругости и температуры стеклования отвержденных смол определяли с помощью динамического механического анализа (ДМА). В результате исследования были получены новые 1,3-дииминоизоиндолины, структура которых подтверждена методами ЯМР (1H, 13C) и ИК. Впервые показано, что 1,3-дииминоизоиндолины способствуют более быстрой полимеризации фталонитрильных связующих, по сравнению с диаминами и бисфенолом А. Гелирование смесей с 1,3-дииминоизоиндолинами при 180℃ происходит почти в 2 раза быстрее, чем для смесей с традиционно использующимися инициаторами. При подробном изучении активности отвердителей, было также сделано заключение, что бисфенол А инициирует реакцию полимеризации ФН по электрофильному механизму . Для всех образцов проведен термогравиметрический анализ (ТГА). Показано, что разработанные отверждающие добавки в виде 1,3-дииминоизоиндолинов не влияют на термоокислительные свойства связующих, стабильных вплоть до 500℃. Таким образом, можно заключить, что 1,3-дииминоизоиндолины являются перспективными отвердителями для фталонитрильных смол. Применение таких связующих на практике позволяет решить технологические проблемы переработки фталонитрилов при изготовлении ПКМ.
- Добавил в систему: Морозов Олег Сергеевич