Исследование технологических свойств метакрилатных формовочных полимеров тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУГ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИМЕРОВ

ЗАЙЦЕВА МЛА СЕРГЕЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАКРИЛАТНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ

02.00.06 - Химия высокомолекулярных соединений

Автореферат

диссертации Н» соискание ученой степени кандидата технических наук

ИМЕШ АКАДЕМИКА В.А.КАРГИНА

На правах рукописи

Дзержинск, Нижегородской обл.

$52: год

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте химии и технологии полимеров имени академика В.А.Каргина.

Научный руководитель: доктор химических наук,

профессор Штаркман Б.П.

Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор Емельянов Д.Н.

кавдццат химических наук, старший научный сотрудник Савельев А. П.

Ведущая организация: Научно-технический центр

Дзержинского П.0."Оргстекло"

Защита диссертации состоится с2 1992 г.

в -/¿Р часов на заседании специализированного сонета К 138.14.01 в Научно-исследовательском институте химии и технологии полимерен имени академика В.А.Каргина (606006, г.Дзержинск, Нижегородской п НИИ полимеров, конференцзал).

С диссертацией мо$но ознакомиться р библиотеке института (606006, г.Дзержинск, Нижегородской обл. НИИ полимеров).

Автореферат разослан щ2_8.* . ¿1 Л 1992 г.

Ученый секретарь

специализированного совета К 138.14.01, кандидат химических наук

О.А.Зверева

- з -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Применение ШШ в новых областях техники (оптические диски, прецизионные линзы, световоды и т.п.) и существенное повышение требований н изделиям в традиционных областях (автомобильная промышленность, оптико-механическая промышленность, приборостроение и др.) вызвали необходимость создания новых типов метакрилатних формовочных полимеров (МФП) с улучшенными технологическими и эксплуатационными свойствами. Переработка новых материалов в изделия с высоким уровнем свойств (высокая точность геометрических размеров, низкий уровень двулучепреломления и внутренних остаточных напряжений) потребовала, в свою очередь, более глубокого пошшания существа процесса и выявления закономерностей, связывающих материальные факторы, условия преработки и качество получаемых изделий. Необходимо также понимание роли модифицирующих добавок, в частности, широко используемых акриловых мономеров.

В литературе, как в периодической, так и издаваемой фирмами, практически отсутствуют сведения о связи между свойствами Ш1, поведением их при переработке и качеством получаемых изделий. В связи с изложенным выше исследование этих зависимостей является важным и актуальным.

Цели и задачи исследования. Целью данной диссертационной работы явилось изучение связи мелщу составом Ш1, их свойствами, поведением при переработке и качеством литых изделий, а такле разработка на этой основе практических рекомендаций по выбору 1ЙП и получэ--, нию из них изделий с высоким уровнем свойств.

В соответствии с поставленной цельи решались следующие задачи.'

- исследовать зависимость технологических свойств МЯТ от сос-тана, в частности ст природы и содержания мо^и^'.-нир;'»';":г'о г<жо»;зр.ч;

- обосновать выбор практического метода оценки технологических свойств МВД;

- исследовать влияние основных материальных и технологических факторов на качество изделий из МШ;

- научно обосновать принцип выбора оптимальных режимов переработки МШ по критериям качества изделия.

Новым решением актуальной научной задачи явилось использование выявленных зависимостей технологических свойств ,от состава МВД, а также связей между качеством изделий из МВД с условиями переработки, для разработки обоснованных рекомендаций по технологической оценке МШ и выбору режимов получения высококачественных изделий.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:

- исследовано влияние акриловых сомонэмероп на свойства МВД;

- сопоставлены реологические и термодинамические свойства №1 с их поведением при переработке литьем под давлением, на основе чего предложена интерпретация див раммы Формования;

- установлены принципы литья толстостенных изделий из МВД на основе характера течения при впрыске;

- предложен метод контроля внутренних напряжений в тонкостенных изделиях,

- предложена конструкция литьевой формы для оценки технологических свойств полимеров при литье спирали.

Практическая ценность работы.

Разработан и внедрен технологический процесс литья часовых стекол, способных крепиться в корпусах с натягом на 1-м Московском часовом заводе.

Разработаны режимы литья оптических дисков, обеспечивающие минимальные значения двулучепреломленип.

Разработаны режимы получения образцов с заданным уровнем ориентации для физико-механических испытаний по требованиям ШО.

Разработан методический подход к технологическим испытаниям при разработке новых марок №1, позволяющий провести объективное сопоставление образцов МВД непосредственно при литье под давлением' и выбрать оптимальные режимиполучения образцов для физико-механических испытаний.

Установленные в работе зависимости были использованы при оценке технологических свойств и внедрении новых марок Ш1 типа Дакрил: Дакрил-6, Дакрил-ОН, Дакрил-8 на предприятиях оптико-механической, светотехнической, автомобильной ьромылленности.

На защиту выносятся следующие научцые положения:

- границы области переработки МЕП литьем под давлением определяются с одной стороны температурной зависимостью вязкости расплава, а с другой стороны - зависимостью удельного объема от температуры и давления;

- наиболее информативной характеристикой технологического поведения №1 при литье под давлением является температурная зависимость длины спирали, отливаемой в специальной прессформе, поскольку эта характеристика позволяет не только сопоставлять объективно различные марки МШ, но и выбирать оптимальный технологический режим;

- при литье тонкостенных изделий определяющее влияние на качество изделия имеют материальные факторы, а при литье толстостенных изделий - технологические факторы;

- литье под давлением толстостенных изделий из 1Ш необходимо проводить при скоростях впрыска, обеспечивающих заполнение формы только в режиме "растущей капли".

Личный вклад автора. Основная часть гжеперимпнтов 'лабораторные исследования, испытания обралюв и т.п.), то;'.н>^ пгичг^.'кие рябо-

ты на предприятиях, а также обработка и интерпретация экспериментальных результатов выполнены лично автором. В остальных экспериментах автор принимал непосредственное участие.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуяадались на 10 всесоюзных научно-технических конференциях и совещаниях, а также на 5 научно-технических конференциях НИИ полимеров.

Публикации. Результаты работы опубликовавл в II печатных работах (4 статьи. 7 тезисов докладовполучено I авторское свидетельство.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 129 стр.машинописного текста, содержит 44 рисунка , II таблиц, список литературы, включающий 137 наименований и Приложение на 19 страницах. Д:;ссертвцт состоит из введения, четырех глав, выводов, списка лчтерптуры и Приложения, в которое вынесены "Метод определения долговременной прочности деформированк"--: часовых стекол в парах агрессивной жидкости", "Акт приемки технологического процесса изготовления литых стекол, способных крепиться с'натягом".

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Актуальность темы исследования, научная новизна и практическая ценность работы, основные положения, выносимые на защиту, цель работы и ее краткая аннотация обсулздены во Введении.

Глава I. Литературный обзор

Из широкого круга вопросов, относящихся к решаемым в работе задачам, в литературном обзоре рассмотрены основные: проблемы оценки перерабатываемости полимеров при литье под давлением и вопросы выбора наиболее значимых факторов, влияющих на качество литых изделий, главным образом, оптических изделий. Анализ литературных дан-

ных показал, что наиболее информативный метод оценки перерабаты-. ваемости должен основываться на испытаниях полимеров в условиях, наиболее приближенных к реальному процессу. К числу наиболее значимых факторов, влияющих на качество изделий, следует отнести температуру расплава, температуру формы, давление и скорость впрыска. Несмотря на широкое применение, в литературе практически отсутствуют сведения о влиянии модифицирующих акриловых мономеров на свойства МИ1. Рассмотрение имеющихся литературных данных позволило сформулировать приведенные выше конкретные задачи исследования^

Глава П. Объекты и методы исследования

В работе объектами исследования были ОД1 как серийно выпускаемые, так и экспериментальные. Все образцы были получены ыето~ дом суспензионной полимеризации с последующим гранулированием. Для модификации свойств экспериментальных образцов попользованы были метилакрилат (МА) ц бутилакрилат (БА) в количествах до 10 масс.ч,, а также сополимеры, содержащие зластомерную фазу.

Серийные и экспериментальные образцы были охарактеризованы в соответствии со стандартами, кроме того определяли число вязкости и содержание остаточного мономера.

В работе использовали следующие экспериментальные метода.

Вязкост^ расплава Й5П .измеряли на капиллярном вискозиметре марки "Флоутест" в диапазона скоростей сдвига от 10*. до 10^ в области температур 180-240°С. СЬибка определения вязкости на превышала 5%.

Покааатель текучести расплава (ПТР) определяли по ГОСТ 11646-73 при температуре 190° si массе груза 12,5 кг.

Температуру стеклования и температуру текучести определяли с помощью автоматического регистрирующего прибора конструкции ТеЯ» тельбаума при периодическом нагружении.

Образцы для физико-механических испытаний отливали на литьевой машине марки Кувси 25/31-1. Физико-механические свойства определяли по соответству яцим ГОСТам.

Двойное лучепреломление в образцах измеряли с помощью полярископа-поляриметра ПКС-125.

Измерение усадки при литье производили с помощью оптического вертикального длиномера ИЗВ-2 с точностью до 0,001 мм.

Усадку при отжиге определяли в соответствии с рекомендациями проекта стендярта ИСО 2557-76.

Число вязкости определяли вискозиметричееким методом ч хлороформе при 25иС по методике НИИ полимеров.

Помимо указанных методов в ряде случаев применялись специально разработанные методики, сведения о которых приводятся п соответствующих разделах диссертации.

Глава Ш. Связь технологических свойств М1П с их составом

3.1. Реологические свойства №>П. Реологические свойства МВП, как и других термопластов, вносят основной вклад в так называемые технологические свойства, к которым обычно относят характеристики, определяящие поведение полимера при переработке в изделия: заполнение формы, температуру и давление необходимые для формования, способность образовывать изделие без дефектов и др. Информативность реологических свойств велика еще и по той причине, что они связаны с фунцаментальными структурными параметрами полимера: молекулярной массой (ММ), молекулярно-массовым распределением (ММР), составом сополимера, разветвленностью цепей, наличием сшипок, присутствием добавок и т.п.

Введение в ПММА звеньев акриловых мономеров заметно модифицирует свойства полимера (рисЛ): наряду с некоторым снижением

о 2 н б а

с,носе м.

:4Ю

.1 КО

1Я>о

к

Рис. I. Зависимость температуры стеклования (I), темпера^ туры текучести (2) от содержания и природы модифицирующего акрилового мономеракв МФП; © - МА{ Д - БА; х - ЗА.

температуры стеклования (Тд), довольно значительно снижается температура текучести СМ, причем это влияние тем значительнее, чем больше размеры алкильной группы акрилата. Соответственно увеличивается и текучесть полимера, характеризуемая показателем текучести расплава 1Рис.4>.

Исследована зависимость вязкости расплава от скорости сдвига ряда №ЭД в диапазоне температур, представляющем практический интерес. Все Ш1 с Мм в пределах 60-140 тыс. проявляют характерную для термопластов аыомалио вязкости. Так Называемый коэффицикт г.севдопластичности в. среднем сосгаааяет 0,65» что свидетельствует о довольно значительных структурных перестроениях при течении расплава.

3.8

3.6

и о

с: £

л»

^ 41,

*к

Л.

« б С, масс. и.

ю

Рис.2. Зависимость эффективной вязкости расплава М4П от содержания сомономеров МА (I) и ВА 12) при температурах ¡¿00 °С и) и 230 °С 16).

С увеличением содержания акриловых звеньев эффективная вязкость расплава уменьшается экспоненциально (рис.2), при этом для полимера, содержащего звенья БА вязкость расплава уменьшается сильнее, чем для случая МА. По зависимости наибольшей ньютоновской вязкости от температуры определены значения энергии активации вязкого течения для ряда МИ1. Энергия активации снижается по мере

С, мцсс.ч.

Рис.3. Зависимость энергии активации вязкого течения расплава от содержания и природы модифицирующего акрилового мономера в ММ: I - НА; 2 - БА.

увеличения содержания акриловых звеньев практически линейно (рис.3). И в этом случае снижение энергии активации более резко вы-, ранено для БА, чей дяя НА. Все изученные зависимости объясняэтся ( увеличением гибкости полимерной цепи за счет уменьшения в ней альфа-иетильних групп при увеличзшш содержания акрилатишс звеньев а снижения плотности когезионнпй энергии при увеличении объема боковых групп.

Реологические методы были использованы в данной работе также для сравнительной оценки зарубежных аналогов с разрабатываемыми марками МЭД.

3.2. Практическая оценка технологичности МЙ1. Реологические измерения в классическом виде весьма информативны, но для практики недостаточно удобны, т.к. реологические свойства полимера характеризуются несколькими показателями, что приводит к затруднениям при сопоставлении различных образцов М$П между собой.

В данной работе рассмотрена возможность применения более простых и более приближенных к практическим условиям показателей: показателя текучести расплава (ПТР), комплексного реологического параметра (<< ы\> ), учитывающего зависимость вязкости от скорости сдвига и температуры, и длины спирали, отливаемой на литьевой машине в специальной прессформе. ПТР, как выяснилось, достаточно чувствительный показатель, он зависит от природы модифицирующего мономера и его содержания в МЕП (рис.4), однако он в то же время, как известно, чувствителен к молекулярной массе полимера и к содер-жачию остаточного мономера. В связи с этим более рационально использовать его как производственный контрольный показатель для данной конкретной марки МИI, чем как показатель технологичности и, тем более, как ориентир для выбора параметров процесса переработки.

Комплексный реологический показатель

(где^,^ наибольшая и эффективная вязкость, ¡¡' - скорость

сдвига)

V

в данной работе был впервые применен для исследования МП. Из реологических данных были рассчитаны значения с^ту Для ряда ММ, содержащих различные количества модифицирующих мономеров, а также для образцов МЙ1, содержащих эластомерный модификатор ударопроч-ности в ввде дисперсной фазы.

I £

б

У

ь

0

2. Ц 6 8 10

С, моср. ч.

Рис. 4. Зависимость показателя текучести расплава МФП от содержания модифицирующего акрилового мономера: I - МА; 2 - БА.

Для прямой технологической оценки МВД был применен метод отливки спирали в специальной форме на литьевой машине. В качестве показателя, характеризующего текучесть, принималась длина спирали определенного сечения. Особенностью разработанной прессформы являлось такое ее устройство, что имеется возможность изменения поперечного сечения спирального канала. Это позволяет в случае полимеров с сильно различающейся тенучестью найти условия, в которых достигается наибольшая чувствительность и точность оценки. Этим методом быда исследованы ШП, содержащие разные количества модифицирующих акриловых звеньев п цепи, а также (ЯП, модифицированные акриловыми эластомерами. Характерной особенностью всех исследованных полимеров явилась линейная зависимость длины спирали от температуры расплара, что создает большие удобсг.ш д;п прогнозирования

режимов переработки и для выбора сопоставимых условий сравнения различных МФП мевду собой. Сопоставление трех рассмотренных показателей друг с другом показало, что длина спирали нелинейно связана с ПТР, в то же время зависимость длины спирали от с65гу Для всех образцов линейна при постоянной температуре. Таким образом, длина спирали, как прямая технологическая проба однозначно отражает реологические свойства МВД. Длина спирали линейно зависит от содержания звеньев модифицирующего мономера, причем зависимость для случая бутилакрилата более резкая, чем для метилакрилата.

Глава 1У. Влияние материальных и технологических Викторов на качество изделий из МВД

ИМ, как правило, применяются в изделиях, к которым предъявляются достаточно высокие требования по точности размеров, отсутствия дефектов поверхности (например, "холодные спаи"), уровню двулучепреломления, серебростой^ости и т.п. В данной работе рассматриваются факторы, оказывающие влияние на'перечисленные выше ()

характеристики изделий, при этом обращается внимание как на свойства, так и условия переработки !®П в изделия.

4.1. Оценка области формования изделий при литье под давлением. Условия получения качественных отливок ("область формования") оценивали при литье брусков размером 55x6x4 мм в двухместной форме на литьевой мадшне. Область формования в координатах "температура расплава - давление впрыска" со стороны низких давлений ограничивается давлениями, при которых наблюдается неполное заполнение формы ("недолив"),.а со стороны высоких давлений -„заклиниванием"изделия'в форме. Со стороны низких температур область ограничена недоливом, а с верхней - термодеструкцией полимера. Установлено, что

положение точек, лежащих на границе"недолива" и полностью оформленных отливок (минимальное давление литья) хорошо коррелирует с эффективной вязкостью расплава (рис.5). Эта зависимость позволяет

&

определять минимальное давление впрыска и производить корректировку температурных режимов литья.

Дня выяснения факторов, определяющих границу"заклинивания" отливки, были изучены зависимости "давление - температура - удельный объем" (Р -V- Т) для ряда Ш1. Эти данные были использопаны для расчета объема полимера в форме с уетом его сжимаемости и теплового расширения в условиях литья под давлением. Эти объемы были сопоставлены с объемом формы, при этом было найдено, что положения граииц"заклинивания"отливки хорошо коррелируют с разностью объемов формы и отливки, иначе говоря с РУТ характеристиками полимера.

4.2. Факторы, влияющие на точность размеров отливки. Исследование факторов, влияющих на точность размеров отливкг было проведено для двух случаев, которые существенно отличаются друг от друга: для толстостенных и для тонкостенных изделий.

Для исследования первого случая в качестве типового изделия был выбран кубик с размером ребра 20 мм. В данном случае наиболее существенными оказались факторы, связанные с отводом тепла от отливки. Увеличение давления впрыска и температуры расплава приводит к увеличению размеров кубика. Существенное влияние на геометрические размеры оказывают температура Формы и продолжительность охлаждения (рис.б), большое значение имеет также правильный выбор времени под-прессовки. Материальные Факторы играют в данном случае второстепенную роль.

Влияние технологических и материальных факторов на точность размеров тонкостенных литых изделий из №П было изучено при литье часовых стекол. Часовые стекла круглой формы отливали на литьевой матине в

2.7

V 25

о

с:

* &

^ 2.3 сЗ*

1.9

У

У

/

У

/

20 АО 60 ВО 100 Рл.мин , МПа

Рис. 5. Соотношение между вязкостью расплава МФП при 230 °С и минимальный давлением литья: а - Дакрил 6; х - Дакрил 2 И; А - Дакрил ЗД + МБС; о - Р£ех 8558 Р.

'четырехгнездной прессформе. Исследовали влияние температуры расплава, температуры формы, марки полимера и термообработки. Анализ результатов показал, что в данном случае материальные и технологические факторы оказывают примерно равное влияние на точность размеров литых изделий.

■ 4.3. Факторы,,влияющие на качество поверхности отливки. Специфическими дефектами поверхности изделий из МФП, особенно массивных Iлинзы, призмы и т.п.) часто являются так называемые

га о •

' О 5 * 10 15 10 25 30 Тохл., мин

Рис. 6. Зависимость длины ребра ;кривые 1,2,3) и толщины середины кубика ^кривые 4,5,6) от продолжительности охлаждения при различных температурах формы: 1,4 - 60 °С; 2,5 - 70 °С; 3,6 - 90 °С.

"холодные спаи", проявляющиеся в виде волосяных линий, хаотически расположенные на поверхности изделия, а также матовость и шероховатость поверхности. Для выяснения причин возникновения этих дефектов исследовался процесс заполнения полости формы расплавом Дакрила 2М на примере кубика с размером ребра 20 мм с помощью киносъемки. Было установлено, что в зависимости от скорости впрыска реализуются три различных режима заполнения формы расплавом. При малых скоростях впрыска наблюдается "капельный" режим, при котором на входе в полость формы образуется капля расплава и которая, увеличиваясь в размерах, заполняет всю полость. При таком режиме заполнения по-

- 1В -

верхность изделия получается без дефектов. При более высоких скоростях впрыска имеет место "ленточный" режим', при котором полость формы заполняется расплавом, движущимся в виде ленты, многократно меняющей направление движения и образующей складки. Последние, охлаждаясь на поверхности формы, образуют многочисленные волосяные линии холодных спаев. При еще более высоких скоростях впрыска наступает режим "дробленой струи", при котором течение становится нерегулярный и сопровождается отрывом капель, вследствие чего образуется большое количество коротких и кольцевых линий холодных спаев.Эти явления исследованы при разных температурах расплава, и установлено, что величина критической скорости впрыска зависит от температуры расплава. На основании полученных данных была определена граница, разделяющая области режимов заполнения полости формы расплавом Дакрила 2М 1Рис,7).

4.4. Факторы, влияющие на физико-механические свойства изделий из МФП.

Как и в предыдущих случаях факторы, элиящие на физико-механические свойства из. .елий, мояно разделить на материальные и технологические. Бьши определены основные физико-механические свойства МОП, содержащих различные количества модифицирующих звеньев метилакрилата и бутилакрилата.Образцы отливали в одинаковых стандартных условиях. Результаты испытаний показали, что природа и содержание акрилового сомономера практически не оказывают влияния на ударную вязкость и относительное удлинение 1,ри разрыве, но уменьшают прочность при разрыве, напряжений при изгибе и теплостойкость.

У&пр-, см'/с

Рис. У. Области различных режимов заполнения полости формы размером ¿0x20x20 мм М^П марки Дакрил 2М.

.аким образом, модификация 1ШД акриловыми сомономерами преследует, в первую очередь, улучшение технологических свойств, прежде всего, повышение текучести при равной молекулярной массе. В то же время свойства отлитых из МШ образцов или изделий зависят от условий литья и, как показали исследования, эта зависимость различна для образцов, содержащих разные модифицирующие соыономеры. Показано, что эти различия связаны с разным уровнем внутренних: напряжений - термических и ориентациэнных, которые остаются в изделии при ого охлаждении в форме. Для оценки внутренних лапряжений были использованы два метода: поляризационно-оптический измерение разности хода) и релаксационный ютмгрение усадки образца после отжига выше температуры стеклования). Применение этих методов поз воли-

-голо с некоторым приближением оценить раздельно вклад ориентацион-кых напряжений (усадка) в общее напряженное состояние (двойное лучепреломление). Было найдено, что с увеличением содержания акриловых сомономеров как общий уровень напряжений, так и вклад ориен-тационных напряжений уменьшается. Поскольку наиболее сильно влияющим фактором является температура, была исследована возможность регулирования степени ориентации в литых образцах за счет подбора температурных режимов литья. Эта задача имеет прямой практический смысл, поскольку требования стандарта (СО заключаются в испытаниях образцов с заданной степенью ориентации (40-5(3%). Был разработан методический подход к выбору условий литья образцов из разных типов ИБП с заданной степенью ориентации. Он основан не подборе оптимального температурного режима для одной марки Ш1, а для других марок -корректировке температурного режима на основе данных о зависимости длину спирали от температуры литья (р..с.8). Такой прием обосновывается установленным в данной работе соответствием между сдвигом до температуре прямых "длина спирали - температура* и "степень ориентации - температура".

4.6. Некоторые пра^тичее-ие приложения результатов работы.

Помимо общего упорядочения представлений об оценке технологических свойств МШ и обоснования методических подходов к оптимизации процесса литья ИМ под давлением,были решены некоторые практические задачи: проведена технологическая оценка и производственные '«питания полимеров типа Дакрил (2М, 6, 8, ОН), а также оказана помощь потребителям МВД в освоении технологии переработки. В частности проведена оптимизация процесса литья часовых стекол, крепящихся с натягом. Оптимизация проведена по ..араметрусеребростой- ' |(Ости"часовых стекол в напряженном состоянии, для чего разработана специальная методика контроля. Новыпюние-сереброптойкостеГдостигнуто

Тл,

Рис. а.. Зависимость длины спирали от температуры литья сополимеров ММА+Ма 12,4) и ММА+ЬА 1.3,5) при содержании модифицирующего акрилового мономера: масс.ч. VI>, 2 масс.ч. (2,3), 10 масс.ч. (4,5).

за счет повышения точности размеров стекол, что снизило уровень рабочих напряжений, а также за счет модификации релаксационных свойств полимера.

выводы

1. Акриловые сомономеры эффективно влияют на реологические свойства ыетакрилатных формовочных полимеров: вязкость расплава экспоненциально, а энергия активации вязкого течения линейно уменьшаются от содержания акриловых звеньев, причем зависимости тем сильнее, чем больше по размеру алкильная группа в акрилате.

2. Для прямой технологической оценки МФ11 применен метод отливки спирали в специально разработанной прессформе на литьевой машине. Показано, что этот метод дает результаты, линейно коррелируемые с обобщенным реологическим показателем и позволяет надежно проводить корректировку температурного режима переработки для каждой новой марки МШ, Длина отлитой спирали линейно зависит от содержания звеньев модифицирующего акрилового мономера.

3. Границы области формования и. делия при литье МФП определяются с одной стороны температурной зависимостью вязкости расплава, а с другой - зависимостью удельного объема полимера от температуры и давления.

4. При литье толстостенных изделий факторами, определяющими точность размеров» являются температурные и временные режимы литья; материальные факторы играют при этом второстепенную роль. В случае литья тонкостенных изделий материальные и технологические факторы оказывают равное влияние на точность размеров изделий.

5. Физико-механические свойства изделий из МФП в значительной мере определяются уровнем внутренних остаточных напряжений (термических и ориентационных). С увеличением содержания акриловых сома-номеров как общий уровень напряжений, так и „.слад ориентационных напряжений снижаются. Предложена общая схема, описывающая влияние параметров процесса литья под давлением на уровень ориентационных »¡йпрямний и разработан методический подход к подбору режимов

литья, обеспечивающий получение заданного уровня ориентации.

6. Установлено, что природа и содержание акрилового сомоно-мера в МФП до 10 масс.ч. практически не оказывают влияния на ударную вязкость и относительное удлинение при разрыве, но уменьшают

прочность при разрыве, напряжение при изгибе и теплостойкость.

7. Качество поверхности изделий, связанное с холодными спаями, определяется режимом заполнения формы расплавом. Показано, что для получения поверхности без этих дефектов необходимо проводить литье в режиме "растущей капли".

Публикации по теме диссертации:

• I. Шайкин А.Е., Сафиуллина A.C., Гребенников H.H., Штаркман Б.П. Корректировка режимов литья под давлением ШМА "Дакрил" по параметрам качества и оценка возможности его многократной переработки // Прогрессивная технология переработки пластмасс. Оснастка и оборудование: Тез. докл. Всесоюз. сем. II - 12 сентября 1979 г. - Л., 1979. - С. 30 - 34.

2. Сафиуллина A.C., Шайкин А.Е., Штаркман Б.И. Контроль технологических свойств полиметилметакрилата // Научные достижения и прогрессивная технология переработки полимеров: Тез. докл.

У Всесоюз. симп. 30 июня - 2 июля 1961 г. - Сызрань, 198I. -С. 152.

3. Сафиуллина A.C., Шайкин А.К., Разинская H.H., Авербах Н.Ю., Монич Й.М., Штаркман Б.П. Оценка перерабатываемости метакрилат-ных формовочных пластиков // Научные достижения и прогрессивная технология переработки полимеров: Тез. докл. У Всесоюз. симп. 30 июня - 2 июля 19Ы г. - Сызрань, 1981. - С. 58.

4. Сафиуллина A.C., Шайкин А.К., Авербах H.Ö., Штаркман Б.П.

Влияние сомономеров акрилового ряда на свойства ШМА // Свойства и применение оптических и прозрачных полимеров: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. 25 - 26 сентября 1984 г. - Л., 1984. С. 23 -26.

5. Сафиуллина A.C., Шайкин А.Е., Авербах H.J0., Раэинская И.Н., Штаркман Б.П. Оценка перерабатываемости ыетакрилатных формовочных полимеров // Информационный бюллетень по химической промышленности. - 1984. - № 4. - С. 23 - 25.

о. Сафиуллина A.C., Монич d.U., Шайкин А.Е., Штаркман Б.П. Влияние сомономеров акрилового ряда на технологические свойств литьевого ШМА // Информационный бюллетень по химической промышленности. - 1984. - № 4. - С. IB - 20.

7. Сафиуллина A.C., Шайкин А.Е., Шепурев Э.И., Штаркман Б.П. Точность и оптические свойства литых образцов - кубиков из поли-метилметакрилата оптического назначения // Состояние исследований и перспективы развития технологии получения и переработки шет)акрилатов: Тез. докл. Всесоюз.науч.- техн. конф. 13 -15 октября 1987 г. - Дзержинск, 1987. - С. 65.

в. Сафиуллина A.C., Русинова Ч.В., Штаркман Б.П. Связь между реологическими свойствами и поведением при переработке иетакрилат-ных формовочных полимеров // Реология и оптимизация процессов переработки полимеров: Тез. докл. II Всесоюз. науч. - техн. конф. 1У - 21 сентября 1989 г. - Ижевск, 1989. - С.55.

9. A.c. I4I3482 (СССР). Устройство для определения литьевых свойств

* >

полимерных материалов / Сафиуллина A.C., Шайкин А.Е., Захаров В.Н. Ванюкова Т.Н. - Опубл. в В.И., 1966, № 28, c.Ibl.

iü. Сафиуллина A.C., Шайкин А.Е., Штаркман Б.Г.. Влияние условий литья полиметилмвтакрилата на геометрические размеры и качество поверхности изделия // Пласт.массы. - 19ь9. - № 12. - С.54-56.

11. Шгаркиан Б.П., Зайцева A.C., Чмыхова Т.Г. Термопластичные полимерные оптические материалы: синтез и переработка // Пятое Всесоюзной совещание по полимерным оптическим материалам: Тез. докл. - Л., 199I. - С? 6 - 8.

12. Сафиуллина A.C., Русинова Е.В0, Штаркман В.П. Связь между реологическими свойствами и поведением при переработке мета-крилатных формовочных полимеров // ПластГмассы. - 199I. - № 9. - С. 35-36.

г. Дзержинск, Нижегородской обл., ротапринт НИИ полимеров Заказ # 1247. Тираж 100 экз. 26.05.92 г.