ФГАОУ ВО "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" (Химическое отделение, Старший преподаватель)
Якутск, Республика Саха (Якутия), Россия
Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова (Химическое отделение, Ведущий научный сотрудник)
Якутск, Республика Саха (Якутия), Россия
Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова (Химическое отделение, Доцент)
Якутск, Республика Саха (Якутия), Россия
Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова (Химическое отделение, Доцент)
Якутск, Республика Саха (Якутия), Россия
с 01.01.2016 по настоящее время
Якутск, Республика Саха (Якутия), Россия
Якутск, Республика Саха (Якутия), Россия
Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова (Прикладная механика и строительное материаловедение)
Якутск, Республика Саха (Якутия), Россия
ФГАОУ ВО "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" (Химическое отделение, Профессор)
Якутск, Республика Саха (Якутия), Россия
Исследованы физико-химические закономерности бромирования сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), обоснованы условия и режимы проведения процесса, изучены кинетические характеристики процесса. Рассмотрены возможные механизмы протекания реакции бромирования СВМПЭ. Экспериментальные данные процесса бромирования СВМПЭ охарактеризованы известными кинетическими моделями. Рассчитаны кинетические константы уравнений, описывающих процесс бромирования. Установлено, что модель Еловича наиболее адекватно описывает исследуемый процесс. Предположено, что бромирование СВМПЭ представляет собой трехстадийный процесс. На первой стадии молекулярный бром мигрирует из среды растворителя к доступным адсорбционным центрам. Вторая стадия представляет собой хемосорбцию. На заключительной стадии протекает непосредственно свободно-радикальное бромирование. Установлено, что условия выбранной технологии позволяют получить бромированный СВМПЭ (Б-СВМПЭ), содержащий от 10 до 46 мас.% брома. Показано, что в ходе процесса происходит частичная деструкция полимера, в результате чего исходная молекулярная масса полимера уменьшается в ~ 2,54 раза. ИК-спектры бромированного СВМПЭ помимо полос поглощения колебаний метильных и метиленовых фрагментов содержат полосы поглощения колебаний связи C-Br (максимумы поглощения 540; 614 см-1). Методом сканирующей электронной микроскопии выявлено, что надмолекулярная структура Б-СВМПЭ отличается от СВМПЭ, наблюдается некоторое уплотнение структурных элементов с одновременным увеличением распределения по размерам. Энергодисперсионный анализ подтвердил наличие брома и его равномерное распределение в объеме СВМПЭ. Методом РФЭС установлено, что в спектре образца Б-СВМПЭ помимо линии углерода появляются пики при 286,9 и 288,4 эВ, относящиеся к связи (С-Br), также в Br3d наблюдается дублет с энергией связи компоненты Br3d5/2 равной 70,5 эВ, что характерно для атомов брома ковалентно-связанных с атомами углерода (Br-C). Исследованы механические характеристики Б-СВМПЭ и полимерного композиционного материала (ПКМ) на основе СВМПЭ с Б-СВМПЭ. Установлено, что прочностные характеристики Б-СВМПЭ закономерно уступают исходному СВМПЭ вследствие уменьшения молекулярной массы. Введение до 9,5 масс. % Б-СВМПЭ в полимерную матрицу СВМПЭ позволяет увеличить модуль упругости ПКМ в 1,4 раза, но не приводит к статистически значимому изменению относительного удлинения и предела прочности. Таким образом, Б-СВМПЭ может быть использован как перспективный модификатор для улучшения деформационно-прочностных параметров композиционных материалов на основе СВМПЭ.
СВЕРХВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН, БРОМИРОВАНИЕ, ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ, МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ