Характеристика химических показателей и свойств.
Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 ºC. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120—140 ºС. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств.
В дальнейшем исследование полипропиленовой ленты, проводили опыты на определение недостатков различными химическими веществами, для выявление различных показателей свойств ленты, представлена на таблице - 2
Таблица 2 –Химические опыты с различными веществами.
| № | Промежуточное время | Напряжение | Сила тока |
| Обработка ленты в растворе соляной кислоте (HCl) (11,5 г/л) | |||
| 1 | 0 | 17 Вт | 3,6 Ам |
| 2 | 5 | 18 Вт | 3,2 Ам |
| 3 | 10 | 18 Вт | 3,3 Ам |
| 4 | 15 | 17 Вт | 3,1 Ам |
| 5 | 20 | 16 Вт | 3,2 Ам |
| Обработка ленты в растворе соляной кислоте (HCl) (3,8 г/л) | |||
| 1 | 0 | 37 Вт | 3,6 Ам |
| 2 | 5 | 38 ВТ | 3,4 Ам |
| 3 | 10 | 36 Вт | 3,3 Ам |
| 4 | 15 | 37 Вт | 3,5 Ам |
| 5 | 20 | 38 Вт | 3,4 Ам |
| Обработка ленты в растворе пирофосфата калия (K₄P₂O₇)(5 г/л) | |||
| 1 | 0 | 118 Вт | 3 Ам |
| 2 | 5 | 112 Вт | 3,5 Ам |
| 3 | 10 | 107 Вт | 3,9 Ам |
| 4 | 15 | 106 Вт | 4 Ам |
| 5 | 20 | 104 Вт | 4 Ам |
|
|
|
Полипропилен является материалом, обладающим химической устойчивостью. Но он может подвергаться лишь воздействию таких сильных окислителей, как азотная и хлорсульфоновая кислоты. Другим окислителям полипропилен почти не подвергается, например, серная кислота при своей концентрации 58% и 30% перекись водорода при комнатной температуре не оказывает сильного воздействия на него. Деструкция полипропилена может произойти лишь после длительного контакта с этими веществами при температуре 60°С.
Данный материал является водостойким материалом (вплоть до температуры 130°С), а также некоторые марки могут контактировать с пищевыми продуктами, использоваться для изготовления товаров и упаковки, например лента полипропиленовая, а так же используемых в медико-биологической отрасли. В растворителях органического типа данный материал в условиях комнатной температуры немного набухает. При температуре, превышающей 100ºC, полипропилен растворяется в ароматических углеводородах, вроде толуола и бензола.
3.5 Теплофизические свойства.
Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 ºC. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120—140 ºС. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств.
|
|
|
Превосходя полиэтилен по теплостойкости, полипропилен уступает ему по морозостойкости. Его температура хрупкости (морозостойкости) колеблется от -5 до -15 ºС. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом)[].
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
С целью улучшения требуемых свойств полипропиленовой ленты актуальной задачей является поиск путей модификации данной продукции с незначительным повышением себестоимости выпускаемой продукции.
Одним из методов из таких методов является электрохимическая модификация. Отличительной особенностью электрохимической модификации является возможность протекания на электродах конкурирующих химических реакций окисления и восстановления, с образованием условно свободных молекул чистого вещества.
В ходе работы использована ранее разработанная установка электролиза, схема которой представлена на рисунке 4.1
|
|
|
Рисунок 4.1 – Схема лабораторной установки электролиза
1- источник постоянного тока; 2 - балласт; 3 – латр; 4 – диодный мост; 5 – амперметр; 6 – анод; 7 – катод; 8 – электролитический раствор.
Исходя из результатов ранее проведенных работ, большой интерес представляет влияние сильных окислителей (пирофосфат калия) и восстановителей (соляная кислота) на изменение физико-механических свойств полипропиленовых лент в процессе гидролиза.
В качестве восстановителя выбрана соляная кислота, в связи с тем, что в процессе гидролиза выделяется условно свободный хлор, влияние которого и представляет особый интерес.
HCl==H++Cl-
2HCl==2Н+Cl2
Результаты изменения физико-механических свойств полипропиленовой лент, модифицированной раствором соляной кислоты 25%, методом гидролиза представлены на рисунках 4.2-4.4.
Рисунок 4.2 – Изменение разрывной нагрузки полипропиленовой ленты после модификации в растворе соляной кислоты концентрацией 3,8 г/м3 в процессе гидролиза.
Рисунок 4.3 – Изменение относительного удлинения полипропиленовой ленты после модификации в растворе соляной кислоты концентрацией 3,8 г/м3 в процессе гидролиза.
|
|
|
Анализируя результаты экспериментов, представленных на рисунках 4.2-4.4. Можно сделать вывод о том, что гидролиз раствора соляной кислоты оказывает существенное влияние на изменение физико-механических свойств полипропиленовой лены.
Увеличение показателя разрывной нагрузки полипропиленовой ленты, расположенной на «катоде» объясняется, восстановлением и дальнейшей структуризацией части свободных групп полимера, что подтверждается как повышением показателей разрывной нагрузки, так и повышением показателя относительного удлинения.
Полипропиленовая лента расположенная «на аноде» подверглась деструктивному воздействию, видимо, благодаря условно свободному водороду. Об этом свидетельствует снижение разрывной нагрузки и увеличение относительного удлинения, исследуемых образцов.
Кроме того необходимо отметить повышение износостойкости исследуемых образцов расположенных «на катоде». Результаты испытаний представлены на рисунке 4.3
| 
|
Рисунок 4.4 – Изменение показателя истираемости полипропиленовой ленты после модификации в растворе соляной кислоты концентрацией 3,8 г/м3 в процессе гидролиза.(ЧТО ТУТ ЧТО???)
Таким образом, анализируя результаты представленные на рисунках4.2-4.4 можно сделать вывод о том, что при проведении процесса гидролиза раствора соляной кислоты с концентрацией 3,8 г/м3, образцы полипропиленовой ленты расположенных «на катоде» приобретают повышенные эксплуатационные свойства, как по показателю разрывной нагрузки – 7%, относительное удлинение – 8%.
В связи с тем, что результаты исследований имеют положительный результат, но не достаточный для практического применения, следующим этапом работы являлось увеличение концентрации соляной кислоты до 11.5 г/м3.
Эксперимент проводился при тех же условиях и настройках экспериментальной установки. Результаты исследований представлены на рисунках 4.5-4.7.
Рисунок 4.5 – Изменение разрывной нагрузки полипропиленовой ленты после модификации в растворе соляной кислоты концентрацией 11,5 г/м3 в процессе гидролиза.
Рисунок 4.6 – Изменение относительного удлинения полипропиленовой ленты после модификации в растворе соляной кислоты концентрацией 11,5 г/м3 в процессе гидролиза.
| 
|
Рисунок 4.7 – Изменение показателя истираемости полипропиленовой ленты после модификации в растворе соляной кислоты концентрацией 11,5 г/м3 в процессе гидролиза.(ЧТО ТУТ ЧТО???)
Увеличение концентрации соляной кислоты в растворе до 11.5 г/м3 приводит к увеличению прочности полипропиленовой ленты расположенной «на катоде» на 20% (в графике 4,5 измени катод с 96 на 104), с минимальным увеличением показателя относительного удлинения 2%, что говорит о максимальной насыщенности полипропилена ионами хлора.
Следующим этапом работы являлось определение влияния сильного окислителя пирофосфата калия, на физико-механические свойства полипропиленовой ленты. Результаты исследований представлены на рисунках 4.8-4.10.
Рисунок 4.8 – Изменение разрывной нагрузки полипропиленовой ленты после модификации в растворе пирофосфата калия концентрацией 5 г/м3 в процессе гидролиза.
Рисунок 4.9 – Изменение относительного удлинения полипропиленовой ленты после модификации в растворе пирофосфата калия концентрацией 5 г/м3 в процессе гидролиза.
| 
|
Рисунок 4.10 – Изменение показателя истираемости полипропиленовой ленты после модификации в растворе пирофосфата калия концентрацией 5 г/м3 в процессе гидролиза.(ЧТО ТУТ ЧТО???)
Анализируя данные представленные на рисунках 4.7-4.10, можно сделать вывод о том, что при использовании пирофосфата калия в концентрации 5 г/дм3, приводит к незначительному увеличению прочностных свойств полипропиленовой ленты в процессе гидролиза.
Данное увеличение прочности на 3% не существенно, а дальнейшее увеличение концентрации пирофосфата калия экономически не выгодно. Однако использование пирофосфата калия в процессе гидролиза приводит к существенному повышению износостойкости, что позволяет применять данный вид продукции в направлениях не требующих высокой прочности на разрыв, а требующих высокой стойкости к истиранию, например тормозные колодки или приводные ремни.
Таким образом, результаты экспериментов представленных в данной работе позволяют сделать вывод о том, что модификация тканых полипропиленовых лент методом гидролиза, с применением восстановителей и окислителей, позволяет целенаправленно изменять физико-механические характеристики и предопределять дальнейшие свойства материала.
Заключение
Исходя из результатов, представленных в проделанной работе можно сделать вывод о том, что
1. Определена зависимость изменение рН рабочего раствора на катоде и аноде. При различных материалах электродов продолжительных процесса электролиза.
2. Доказано влияние продолжительности процесса электролиза, на изменение параметров электрической цепи при добавлении различных химических реагентов.
3. Сформулированы дальнейшие этапы разработки технологии электролизной модификации хлопчатобумажных лент
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. «Камелотпласт»Вид полипропилена в гранулированном состояние (вид слева) [электронный ресурс], вход свободныйhttp://www.camelotplast.ru/info/history-polypropilen.php
2. Финд.патент Патент РФ 2169216 [электронный ресурс], вход свободный http://www.findpatent.ru/patent/241/2411312.html
3. Финд.патент 2 Патента РФ 2246979[электронный ресурс], вход свободный http://www.findpatent.ru/patent/241/2411312.html
4. Финд.патент3 [электронный ресурс], вход свободный http://www.findpatent.ru/patent/241/2411312.html
5. Финд.патент 4 [электронный ресурс], вход свободный http://www.findpatent.ru/patent/241/2411312.html
6. Финд.патент5 [электронный ресурс], вход свободный http://www.findpatent.ru/patent/241/2411312.html
7. Финд.патент6 [электронный ресурс], вход свободный http://www.findpatent.ru/patent/241/2411312.html
8. Капрон [электронный ресурс], вход свободный http://izvolokna.ru/materialy/tkani/kapron-sostav-i-svojstva.html
9. Описание мультифеломентной нитьГОСТ 6611.2-73 [электронный ресурс], вход свободный http://www.sctrade.ru/niti-polipropilenovyie/nit-multifilamentnaya
10. Таблица 1.2 – Физико-механические характеристики полипропилена [электронный ресурс], вход свободный https://studfiles.net/preview/4201123/page:6/
11. Таблица1.3 –Стойкость полипропилена к воздействию отдельных химических реагентов [электронный ресурс], вход свободный https://studfiles.net/preview/4201123/page:7/
12. Таблица1.4– Свойства полипропиленовыхгранул, описаниестр.№6[электронный ресурс], вход свободный https://studfiles.net/preview/4201123/page:6/
13. Полипропилен [электронный ресурс], вход свободный http://www.alex-sport.ru/technology.php?view=35
14. Амбродж, И. Полипропилен / И. Амбродж [и др.]; пер. со словацкого; под ред. Пилиповского В.И. и Ярцева И.К. – Л.: Химия. – 1967. – 316 с
15. Конкин, А.А. Полиолефиновые волокна / А.А. Конкин, М.П. Зверев. – М.: Химия. – 1966. – 280 с.Способ получения крученой полипропиленовой нити[электронный ресурс], входсвободный http://www.freepatent.ru/patents/2168571
16. Способ упрочнения полипропиленовой нити [электронный ресурс], вход свободныйhttp://www.freepatent.ru/patents/2421556
17. Полипропиленовая нить: её свойства и применение[электронный ресурс], вход свободныйhttps://www.fitex.ru/articles/polipropilenovaya_nit_ee_svoystva_i_primenenie/
18. Способ ориентации полипропиленовых нитей[электронный ресурс], вход свободныйhttp://www.freepatent.ru/patents/2286408
19. Способ получения комплексных полипропиленовых нитей [электронный ресурс], вход свободный http://www.freepatent.ru/patents/2411312
20. Способ модификации поверхности материала из полипропилена [электронный ресурс], вход свободныйhttp://www.freepatent.ru/patents/2288239
21. Способ поверхностного модифицирования полипропиленового материала [электронный ресурс], вход свободный http://www.freepatent.ru/images/patents/485/2488601/patent-2488601.pdf
22. Способ модификации полипропилена[электронный ресурс], вход свободныйhttp://www.freepatent.ru/patents/2031906
23. Полипропиленовые волокна, способы их получения и их применение[электронный ресурс], вход свободныйhttp://www.freepatent.ru/patents/2457290
24. Электролизная ванна (электролизер) из полипропилена[электронный ресурс], вход свободныйhttp://www.sibmashpolymer.ru/proekty/elvanna-pp
25. Физико-химические процессы электролиза[электронный ресурс], вход свободныйhttp://lektsii.com/1-21846.html
26. Электролиз как окислительно-восстановительный процесс[электронный ресурс], вход свободныйwebkonspect.com/?room=profile&id=22105&labelid=198709
27. Электролиз водных растворов электролитов [электронный ресурс], вход свободный bib.convdocs.org/v28362/бойко_е.н.,_кузьмичева_в.п...створов_электролитов
28. Анодные процессы гидролиза [электронный ресурс], вход свободныйstudopedia.ru/10_151583_anodnie-protsessi.html
29. Метод гидролиза[электронный ресурс], вход свободныйhttp://ru.solverbook.com/spravochnik/ximiya/11-klass/gidroliz/tipy-gidroliza/
30. Закон электролиза [электронный ресурс], вход свободныйstudopedia.ru/10_151585_zakoni-elektroliza.html
31. «Веб-курсовик»(Реферат - Изучение полипропилена)[электронный ресурс], вход свободный www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-169065
32. Лабораторные весы Масса-К ВК-1500.1 [электронный ресурс], вход свободный https://metron24.ru/wp-content/uploads/2018/02/1-3-2.jpg
33. «Метротест» разрывная машина «SHIMADZU» [электронный ресурс], вход свободный http://metrotest.ru/article/chto-takoe-razryvnaia-mashina
34. ЗАО«Полимермаш» Метод истирания полипропиленовой ленты [электронный ресурс], вход свободный http://www.polymermash.ru/content/view/163/63/
35.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 295; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!