Особенности фазовых переходов в нефтеполимерных системах на основе полиэтилена и получение материалов с заданными адгезионными и пластическими свойствами

На правах рукописи

ДЕЗОРЦЕВ СЕРГЕЙ ВЛАДИСЛАВОВИЧ

ОСОБЕННОСТИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В нефтеполимерНЫХ СИСТЕМАХ на основе полиэтилена И ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ с заданными адгезионными

и пластическими свойствами

Специальность 05.17.07 – Химия и технология топлив и специальных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2009

Работа выполнена на кафедре физики Уфимской государственной академии экономики и сервиса и в Государственном унитарном предприятии «Институт нефтехимпереработки
РБ»

Научный руководитель доктор химических наук, профессор

.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

;

доктор химических наук, профессор

Ведущая организация Томский государственный университет

Защита состоится «16» декабря 20 09 года в 14-30 на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д.212.289.03 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете Республика Башкортостан, .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «16» ноября 20 09 г.

 

Ученый секретарь совета

Актуальность работы

Композиционные материалы на основе нефтяных остатков и полиолефинов широко используются в качестве строительных, гидроизоляционных, электроизоляционных материалов, дорожных покрытий и т. д. Возросшая интенсивность и разнообразие эксплуатационных нагрузок повышают требования к качеству и надежности нефтеполимерных композитов. Направленное получение нефтеполимерных композиций с заданными свойствами и повышение их качества возможно только на основе исследования закономерностей их химических превращений и фазовых переходов (ФП). Одной из проблем, препятствующих направленному получению композитов с заданными свойствами, является отсутствие четких представлений о специфике физико-химических явлений в сложных многокомпонентных системах, в частности, о фазовых переходах в высокомолекулярных нефтяных дисперсных системах (НДС).

Цель работы

Исследование особенностей фазовых переходов 2-го рода в нефтеполимерах и их связи с адгезией и разработка технологических приемов направленного регулирования пластических и адгезионных свойств композиций из нефтяных остатков и полиэтилена.

Задачами исследования являются:

– исследование особенностей фазовых переходов 2-го рода (размягчение) в системах «нефтяной остаток – полиэтилен»;

– изучение связи адгезии с параметрами фазовых переходов 2-го рода;

– исследование релаксационных процессов в системе «нефтяной остаток – полиэтилен» и состояния полимера в нефтяной дисперсной системе;

– разработка технологических приемов направленного регулирования пластических и адгезионных свойств нефтеполимерных композиций на основе остаточного битума и полиэтилена.

Научная новизна

1 Установлено, что в критических точках фазовых переходов 2-го рода адгезия и время релаксации нефтеполимеров имеют максимальные значения.

2 Исследование энергий и времен релаксации нефтеполимеров, характеризующих процесс размягчения, показывает, что в нефтеполимерных системах возможно разнообразие процессов перестройки молекулярной структуры с энергиями от 01.01.01 Дж/моль в зависимости от их состава.

3 Установлено, что нефтяные дисперсные системы способствуют сжатию полимерных клубков в глобулы.

4 Установлено, что в процессе пластификации нефтеполимерных систем происходит симбатное изменение температуры размягчения и адгезии.

Практическая значимость

Предложен способ и разработаны технологические приемы направленного регулирования пластических и адгезионных свойств нефтеполимерных материалов на основе гудронов, остаточных битумов и полиэтилена. Основным достоинством способа является возможность регулирования эксплуатационных свойств указанных материалов.

Апробация работы

На 7-й Международной научно-практической конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (28-30 апреля 2009 г. в г. Санкт-Петербурге); Международной научно-практической конференции «Нефтепереработка - 2008» (21 мая 2008 г. в г. Уфе); Международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработка - 2009» (26 мая 2009 г. в г. Уфе); XXI Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (14-16 октября 2008 г. в г. Уфе); XII Международной научно-технической конференции «Строительство. Коммунальное хозяйство. Насосы. Трубопроводы – 2008» (12-15 марта 2008 г. в г. Уфе); XIII Международной научно-технической конференции «Строительство. Коммунальное хозяйство. Насосы. Трубопроводы – 2009» (16-18 марта 2009 г. в г. Уфе). Отдельные результаты работы докладывались на региональном семинаре «Актуальные проблемы исследования сложных систем» в гг.

Публикации

Опубликовано 13 работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, содержит 150 страниц машинописного текста, в том числе 44 таблицы, 44 рисунка, библиографический список использованной литературы из 169 наименований.

В первой главе изложены современные представления о строении и свойствах дисперсных нефтяных и нефтеполимерных систем. Приведены современные гипотезы о природе адгезии и фазовых переходах в нефтяных и нефтеполимерных дисперсных системах. Приведены данные о структуре и свойствах битумполимеров (, и ). Изложены термодинамические представления о фазовых переходах в многокомпонентных системах (, ). Даны классификация нефтеполимерных систем и описание технологии их получения.

Во второй главе описаны объекты и методы исследования, приведены физико-химические свойства, групповой углеводородный состав (таблица 1) и условия приготовления нефтеполимерных систем. В качестве нефтяной основы использованы: гудрон арланской нефти и гудрон с Тк≥400 0С (673 К), полученный путем смешивания остатков западно-сибирских нефтей и газового конденсата, остаточный битум, трансформаторное масло МВТ (таблица 1). В качестве полимерного компонента использован полиэтилен высокого давления марки 10862 ГОСТ 1.6337-72 производства . Влияние природы субстратов на адгезию изучалось для трех различных металлов: сталь, титан и алюминий.

Применялись методы определения температуры размягчения по КиШ, характеристической вязкости растворов полиолефинов в θ-растворителе. Кроме того, использовался метод определения адгезии путем измерения силы отрыва пластины субстрата от расплава адгезива, помещенного в термостатированную ячейку[1]. Применялся метод диаграмм состояний (определение физико-химических свойств системы в зависимости от ее состава). Предложен способ оценки времени релаксации различных нефтеполимерных систем.

Использованы известные в скэйлинговой теории фазовых переходов[2] представления о параметрах порядка, которые характеризуют степень приближения системы к критическому состоянию, соответствующему фазовому переходу, и определяются соотношением

, (1)

где τ – параметр порядка по температуре размягчения; Т – текущая температура размягчения, К; Ткр – температура размягчения в критической точке, К. В предлагаемом подходе система рассматривается как бинарная, состоящая из двух псевдокомпонентов, один из которых – нефтяная дисперсная система, а второй – полимер. В этом случае, согласно теории, параметр порядка определяется соотношением

, (2)

где η – параметр порядка по концентрации полимера; Скр и С – критическая и текущая концентрации полимера в нефтяных дисперсных системах соответственно, % масс.

На рисунке 1 приведена диаграмма состояния системы «битум – полиэтилен».

Предпринята попытка приближенной оценки времени релаксации и интервала температур размягчения нефтеполимерной системы под влиянием постоянной нагрузки. За время релаксации принято время от начала опускания шарика (образование видимого мениска на нижней грани кольца) до момента прохождения им определенного расстояния в стандартном приборе для измерения температуры размягчения.

Интервал температуры размягчения определялся от температуры образования видимого мениска на нижней грани кольца до температуры, соответствующей моменту падения шарика.

Таблица 1 – Групповой углеводородный состав нефтяных систем

Углеводородные компоненты	Парафины и нафтены, % масc.	Ароматические углеводороды, % масc.	Смолы, % масc.	Асфальтены, % масc.	Температура кипения, 0C
Моноцикли-ческие	Бицикличес-кие	Полицикли-ческие	I	II
Битум остаточный	9,9	4,2	7,0	29,7	13,1	17,8	18,2	>500
Гудрон арланской нефти Гудрон западно-сибирских нефтей+гудрон газового конденсата	10,2 13,9	9,0 13,5	6,5 6,1	35,6 45,9	10,0 5,6	13,0 12,4	15,7 2,6	>400 >400
Трансформаторное масло	67,6	22,4	4,9	2,3	1	1,8	-	300-400

Скорость нагрева составляла 50С/мин. Соответствующие значения энергий межмолекулярного взаимодействия рассчитывались по временам релаксации с использованием уравнения Френкеля - Эйринга, основанном на дырочной теории строения жидкостей

, (3)

где τ – время релаксации, с (определяется прямым измерением); τ0 – время релаксации идеального газа, с; ΔЕ – изменение энергии системы в процессе релаксации, кДж/моль; R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31·10-3 кДж/(моль·К); Т – температура, К.

Для определения влияния добавок компонентов нефтяных дисперсных систем на состояние полиэтилена в θ-растворителе рассчитывались конформационные статистические характеристики полимерных молекул:

[η] = Ф (h2)3/2 µ, (4)

, (5)

где [η] - характеристическая вязкость; Ф - постоянная Флори; h - среднее расстояние между концами молекулы; μ – молекулярная масса, r – радиус полимерного клубка, V – объем полимерного клубка.

Для расчета использовались данные определения характеристической вязкости 1%-ных растворов систем «полиэтилен – гудрон» в θ-растворителе (толуоле).

В третьей главе изучены особенности фазовых переходов 2-го рода в нефтеполимерных системах (размягчение), которые исследовались путем построения диаграмм состояний на примере систем «битум – полиэтилен» (рисунок 1) и «гудрон – полиэтилен».

Рисунок 1 - Зависимость температуры размягчения системы «битум - полиэтилен»
от концентрации полимера

Если нефтяную дисперсную систему и полимер рассматривать как псевдокомпоненты, то с позиций теории бинарных систем упорядоченность рассматривается как процесс замещения одного псевдокомпонента на другой псевдокомпонент. На представленной диаграмме (рисунок 1) зависимости температуры размягчения от концентрации полиэтилена в нефтяной дисперсной системе (битуме) наблюдаются две критические точки: 1-я критическая точка - концентрация полимера 10% масс., 2-я критическая точка - 90% масс. и четко различаются три области, разделенные критическими точками: от 0 до 10 % масс., от 10 до 90 % масс. и от 90 до 100 % масс. Первую область можно описать как систему, порядок которой нарушен введенным полимером и свойства которой определяются структурной решеткой, образованной асфальтосмолистыми веществами. Во второй области система «битум-полиэтилен» имеет переходный характер, когда ни нефтяная система, ни полимер не имеют упорядоченной структуры (формально параметр порядка в этой области определяется относительно второй критической точки). На переходный характер второй области указывает то, что при существенном изменении состава соответствующие свойства изменяются слабо. В третьей области (от второй критической точки) происходит рост упорядоченности системы и формирование новой структуры, образованной глобулами полимера, которая в той или иной степени нарушена компонентами нефтяной системы. Свойства третьей области определяются структурной решеткой полимера.

На диаграмме зависимости параметра порядка по температуре размягчения (стеклования) от концентрации полимера в системе «гудрон – полиэтилен» (рисунок 2) наблюдаются две критические точки.

Рисунок 2 - Зависимость параметра порядка по температуре размягчения
от концентрации полимера в системе «битум – полиэтилен»

До первой критической точки (концентрация полиэтилена <10% масс.) происходит перестройка имеющейся в нефтеполимерной системе надмолекулярной структуры. В области первой критической точки можно ожидать аномальных значений вязкости. В промежуточной области наблюдается плавное незначительное изменение структуры системы при резком изменении состава. После второй критической точки (при концентрации полимера >90% масс.) происходит формирование фазы полимера.

В таблице 2 приведены результаты расчета параметров порядка для фазового перехода 2-го рода в системе «битум – полиэтилен».

Таблица 2 - Параметры порядка системы «битум – полиэтилен»
по температурам размягчения (ФП 2-го рода)

Концентрация полиэтилена, % масс.	Параметр порядка по концентрации полимера	Параметр порядка по температуре размягчения
0	1,0000	0,0616
1	0,9000	0,0425
3	0,7000	0,0258
5	0,5000	0,0284
6	0,4000	0,0258
7	0,3000	0,0219
8	0,2000	0,0180
10	0,0000	0,0000
20	0,7778	0,0735
30	0,6667	0,0675
40	0,5556	0,0640
50	0,4444	0,0604
60	0,3333	0,0474
70	0,2222	0,0427
80	0,1111	0,0047
90	0,0000	0,0000
100	0,1111	0,1209

Так как процесс размягчения высокомолекулярных соединений имеет релаксационный характер, было изучено влияние состава на времена релаксации и энергию межмолекулярного взаимодействия на примере системы «гудрон – полиэтилен». В качестве углеводородного компонента при изучении релаксационных свойств использовали смесь гудронов западно-сибирских нефтей и газового конденсата с Тк≥400 0С.

Для зоны фазового перехода 2-го рода в системе «гудрон – полиэтилен» (рисунок 3) наблюдается резкое расширение интервала температур размягчения в критической точке (5,0% масс. полиэтилена) - до 20,5 0С.

Рисунок 3 - Зависимость интервала размягчения в системе «гудрон – полиэтилен»
от концентрации полиэтилена

В таблице 3 представлена характеристика процессов релаксации в системе «гудрон – полиэтилен» в зависимости от состава. В соответствии с известными представлениями[3], в интервале концентраций полиэтилена 1,0-4,5 % масс. происходит перестройка надмолекулярной структуры нефтеполимерной системы под влиянием увеличивающейся концентрации полиэтилена. Для околокритической области (3,0-6,0 % масс.) наблюдаются наименьшие значения энергий межмолекулярного взаимодействия. В интервале концентраций полиэтилена от 4,5 до 5,5 % масс. наблюдается область фазового перехода 2-го рода с критической точкой при 5,0 % масс., которая характеризуется значительными величинами (но не предельными) времен релаксации.

В среднем интервале концентраций от 6,0 до 80,0 % масс. полиэтилена наблюдаются значительно более низкие, чем в околокритической области, значения времен релаксации и резкие скачки энергий межмолекулярного взаимодействия, которые достигают пика при концентрациях полиэтилена
8,0-9,0 % масс. При концентрациях полимера 90,0 % масс. и выше также возможно наличие второй критической точки.

Таблица 3 – Характеристика процессов релаксации в системе «гудрон – полиэтилен»

Номер интервала концентраций полиэтилена	Соответствующие интервалы изменения концентрации полиэтилена, % масс.	Энергия активации релаксационных процессов ΔE, Дж/моль	Вероятный релаксационный механизм по данным для аморфных полимеров
1	0-1,0	128,14	δ-процесс (химическая релаксация)
2	1,0-3,0	225,04
3	3,0-3,5	29,64	β-процесс (быстрый, неупорядоченный, сегментальный – для отдельных фрагментов молекул)
4	3,5-4,0	33,48
5	4,0-4,5	65,76	α-процесс (стеклование) или λ-процессы (перестройка надмолекулярной структуры)
6	4,5-5,5	70,22	λ-процессы (перестройка надмолекулярной структуры)
7	5,5-6,0	33,27	β-процесс (быстрый, неупорядоченный, сегментальный – для отдельных фрагментов молекул)
8	6,0-7,0	143,97	δ-процесс (химическая релаксация)
9	7,0-8,0	151,24
10	8,0-9,0	1337,91
11	9,0-10,0	0	---
12	10,0-20,0	192,07	δ-процесс (химическая релаксация)
13	20,0-30,0	0	---
14	30,0-40,0	651,09	δ-процесс (химическая релаксация)
15	40,0-60,0	117,90
16	60,0-70,0	242,82
17	70,0-90,0	147,84

По-видимому, химической релаксации соответствует процесс разрушения водородных связей.

На рисунке 4 приведена диаграмма зависимости времени релаксации от состава для системы «гудрон – полиэтилен». В точках диаграммы, соответствующих области фазового перехода 2-го рода (4,5-5,5 % масс. полиэтилена) при увеличении времени релаксации (245 и 290 с) происходит резкое изменение температуры размягчения (рисунок 3). В области высоких концентраций полиэтилена (участок после критической точки) температура размягчения и время релаксации увеличиваются незначительно при резком росте концентрации полимера.

Рисунок 4 – Зависимость времени релаксации от состава
для системы «гудрон – полиэтилен»

В области диаграммы «нефтяная дисперсная система в полимере» (концентрация полиэтилена 70-90% масс.) наблюдается нелинейный рост времени релаксации с 32,5 до 230 с.

Изучение конформационных статистических характеристик полимерных молекул в среде θ-растворителя (толуола) под влиянием компонентов нефтяного остатка для системы «гудрон – полиэтилен» (рисунок 5) показывает, что объем молекул полимера (полимерных клубков) линейно уменьшается в зависимости от концентрации примесей асфальто-смолистых веществ. По-видимому, в неидеальной среде нефтяных остатков полимер существует в виде глобул, которые сжимаются под влиянием компонентов нефтяных дисперсных систем.

Рисунок 5 - Зависимость относительного объема молекул полиэтилена
от концентрации асфальто-смолистых веществ в θ-растворителе (толуол)

В четвертой главе изучены особенности адгезии систем «нефтяной остаток – полиэтилен» к металлам и влияние концентрации пластификатора на адгезионные и пластические свойства нефтеполимерных систем.

Зависимость адгезии системы «битум – полиэтилен» от концентрации полимера имеет неравномерный характер (рисунок 6). Четко выделяются три области: от 0 до 10 % масс., от 10 до 90 % масс. и от 90 до 100 % масс. 1-я критическая точка соответствует концентрации полимера 10% масс., 2-я критическая точка - 90% масс. При концентрации полиэтилена 10% масс. на диаграмме наблюдается значительное увеличение адгезии.

Критические точки на фазовых диаграммах систем «нефтяной остаток – полиэтилен» в координатах «адгезия» - «концентрация полиэтилена» соответствуют таковым для фазовых диаграмм в координатах «температура размягчения» – «концентрация полиэтилена».

Для системы «битум - полиэтилен» зависимость адгезии от температуры размягчения (рисунок 7) также подобна зависимости «концентрация полимера» – «адгезия» (рисунок 6), т. к. с ростом концентрации полимера увеличивается температура размягчения.

Рисунок 6 - Зависимость адгезии системы «битум – полиэтилен» к стали
от концентрации полимера

Сопоставление соответствующих диаграмм «концентрация полимера» – «температура размягчения» и «концентрация полимера» – «адгезия» показывает, что в критических точках адгезия нефтеполимерных систем имеет максимальное значение. Изучены зависимости адгезии систем «нефтяной остаток - полиэтилен» от параметра порядка по температуре размягчения. В критических точках фазовых переходов 2-го рода адгезия имеет максимальные значения и связана с фазовым состоянием вещества, что подтверждается данными по энергиям процессов релаксации (таблица 3).

С уменьшением концентрации пластификатора растет температура размягчения и увеличивается адгезия (рисунок 7). Для областей с концентрацией пластификатора 0-10% масс. и 10-60% масс. зависимости адгезии нефтеполимерных систем от концентрации пластификатора описываются линейными уравнениями.

Процессы пластификации существенным образом влияют на температуру размягчения нефтеполимерных систем. Установлено, что температура размягчения и адгезия нефтеполимерных систем симбатно уменьшаются при увеличении количества пластификатора. На рисунках 8 и 9 приведены диаграммы зависимости адгезии нефтеполимерной системы от количества пластификатора (трансформаторного масла) и адгезии от температуры

Рисунок 7 - Зависимость адгезии системы «битум – полиэтилен» к стали
от температуры размягчения

размягчения. По-видимому, изменение количества пластификатора приводит к изменению характера межмолекулярных взаимодействий. Вероятно, в нефтеполимерных системах наблюдаются зоны внутренней пластификации, связанные с изменением объема узлов структурной решетки (полимерных глобул и асфальто-смолистых веществ), и внешней пластификации, непосредственно связанной с увеличением расстояния между ее узлами.

Рисунок 8 - Зависимость адгезии к различным субстратам от количества пластификатора в системе «(битум 90% - полиэтилен 10%) - трансформаторное масло»

Предположительно, при 10% масс. происходит переход из области внутренней пластификации в область внешней пластификации.

Зависимости адгезии от температуры размягчения для нефтяных остатков и нефтеполимерных систем адекватно описываются линейными уравнениями (рисунок 9). В целом, при добавлении пластификатора наблюдается снижение четкости фазовых переходов в нефтеполимерной системе.

Рисунок 9 - Зависимость адгезии к стали от температуры размягчения системы «(битум 90% - полиэтилен 10%) - трансформаторное масло»

Таким образом, путем изменения содержания пластификатора можно в широких пределах регулировать пластические и адгезионные свойства нефтеполимерных систем.

В пятой главе на основании исследований, описанных в главе 4, разработаны технологические приемы получения нефтеполимерных материалов с заданными адгезией и температурой размягчения на основе остаточных битумов и полиэтилена. Способ периодический и реализуется в две стадии на стандартном оборудовании. Рассмотрена задача получения битумполиэтилена с адгезией не менее 900 Н/м и температурой размягчения не ниже 120 0С (393 К).

В качестве сырья исследовали остаточный битум с температурой размягчения по КиШ 920С, полученный вакуумной дистилляцией гудрона арланской нефти, и полиэтилен высокого давления марки 110862 ГОСТ 1.6337-72. На первой стадии при выполнении лабораторных исследований построены диаграммы зависимости температуры размягчения от концентрации полиэтилена (рисунок 1), адгезии от концентрации полиэтилена (рисунок 6) и/или адгезии от температуры размягчения (рисунок 7). На диаграммах состояния (рисунки 1 и 6) выделяются три области со структурой фаз, которые разделяются критическими точками: первая область – полиэтилен в битуме, вторая область – переходная, третья область – битум в полиэтилене. Для данного вида сырья определена зависимость адгезии от температуры размягчения (рисунок 7). В соответствии с требуемыми пластическими и адгезионными свойствами для строительного битума определен оптимальный состав битумполиэтиленовой композиции, необходимый для получения материала с заданными температурой размягчения и адгезией. По диаграмме на рисунке 7 определено, что при адгезии 900 Н/м2 битумполимер имеет температуру размягчения примерно 1220С (395 К). В соответствии с диаграммами на рисунках 1 и 6 битумполиэтилен с адгезией не менее 900 Н/м2 может быть получен при следующем соотношении: остаточного битума 60,0% масс. и 40,0% масс. полиэтилена.

Принципиальная схема производства битумполиэтиленовых композиций в промышленных масштабах периодическим способом приведена на рисунке 10.

I – пластификатор, II – нефтяной остаток, III – полимер, IV – нефтеполимерная композиция, V и VI – вход и выход теплоносителя

Рисунок 10 - Принципиальная схема производства битумполиэтилена

Наиболее выгодными являются варианты размещения установки по производству битумполиэтилена в составе локальных специализированных производств, НПЗ топливно-масляного профиля, в составе завода, работающего по схеме «АВТ-битумная».

В таблице 4 представлены пластические и адгезионные характеристики продуктов, которые могут быть получены из рассмотренных видов нефтяного сырья (остаточный битум и гудрон арланской нефти).

Таблица 4 - Показатели качества нефтеполимеров на основе

нефтяных остатков и полиэтилена

Нефтеполимерная система	Интервал варьирования показателей
Температура размягчения, 0С (К)	Адгезия к стали, Н/м2
Гудрон - полиэтилен	40 (313) –	247,8 – 1389,84
Битум остаточный - полиэтилен	92,5 (365,5) –	208,8 – 2344,5

Представляет интерес изучение свойств битумполимеров в третьей области фазовой диаграммы «нефтяная дисперсная система в полимере». Здесь могут быть получены фотостабилизаторы и антиоксиданты для полиолефинов. Результаты испытания электрических и механических свойств модификатора для полиэтилена высокого давления марки , разработанного на кафедре физики УГАЭС, представлены в таблице 5. Концентрация нефтяного остатка в полимере 2,5 % масс.

Таблица 5 - Электрические и механические свойства модифицированного полиэтилена высокого давления марки

Показатели	С новым модификатором	С техническим углеродом (ГОСТ )
до старения	после старения	до старения	после старения
Прочность при растяжении, кгс/см2	105,0	98,5	113,3	83,7
Прочность при разрыве, кгс/см2	108,4	108,0	157,8	77,6
Относительное удлинение при разрыве,%	580,4	250	647	213
Электрическая прочность, кВ/мм	44,75	>40,0
Тангенс угла диэлектрических потерь, tg0 x 104	13,41	<5,0
Диэлектрическая проницаемость, Е	2,35	<2,4

Образец полиэтилена, модифицированный разработанным составом (таблица 5), по прочностным характеристикам практически не уступает образцу, модифицированному техническим углеродом (используемому в настоящее время). Полученный модификатор повышает стойкость полиэтилена высокого давления к старению.

Выводы

1  Изменения адгезии связаны с фазовыми состояниями и пластическими свойствами нефтеполимерных систем. Максимальная адгезия соответствует критической точке фазового перехода 2-го рода.

2  Исследование энергий и времен релаксации нефтеполимеров, характеризующих процесс размягчения, показывает, что в нефтеполимерных системах возможны как минимум три разновидности процессов перестройки молекулярной структуры с энергиями от 01.01.01 Дж/моль в зависимости от их состава.

3  В процессе пластификации в нефтеполимерных системах происходит симбатное уменьшение температуры размягчения и адгезии к металлическим субстратам.

4  Для нефтеполимерных систем параметры порядка вдали от критических точек изменяются линейно. В окрестности критической точки изменения параметра порядка имеют нелинейный характер.

5  Изучение конформационных статистических характеристик полимерных молекул в среде θ-растворителя под влиянием асфальто-смолистых веществ для системы «гудрон – полиэтилен» показывает, что объем полимерной молекулы уменьшается с увеличением концентрации компонентов нефтяной дисперсной системы.

6  Предложен способ и разработаны технологические приемы регулирования адгезии и температуры размягчения битумполиэтиленовых систем путем изменения концентрации полиэтилена и введением пластификатора.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

Издания, рекомендованные ВАК:

1 О направленном регулировании адгезии нефтеполимерных систем / и др. // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2009. - № 1. – С. 29-34.

2 Дезорцев пластификаторов на адгезию битумполимерных систем / и др. // Пластические массы. – 2008. – №8. – С. 40-42.

3 О влиянии пластификации на адгезию битумполимеров / и др. // Башкирский химический журнал. – 2008. – Т.15, №3. – С. 90-92.

В других изданиях:

4 О связи адгезии и фазовых переходов в нефтеполимерных системах / и др. // «Нефтепереработка - 2008»: материалы Международной научно-практической конференции, 21 мая 2008. - Уфа: ГУП «ИНХП РБ», 2008. - С. 71-75.

5 Доломатов представления о фазовых переходах в нефтеполимерных и нефтяных дисперсных системах / , , // «Нефтепереработка - 2008»: материалы Международной научно-практической конференции, 21 мая 2008. – Уфа: ГУП «ИНХП РБ», 2008. - С. 75-77.

6 Дезорцев переходы в системе полимер – нефтяная дисперсная система / , // «Нефтегазопереработка - 2009»: материалы Международной научно-практической конференции, 26 мая 2009. – Уфа: ГУП «ИНХП РБ», 2009. – С. 310-312.

7 Дезорцев получения битумполимерных материалов / , , // «Нефтегазопереработка - 2009»: материалы Международной научно-практической конференции, 26 мая 2009. – Уфа: ГУП «ИНХП РБ», 2009. – С. 186-189.

8 О связи адгезии и фазовых переходов в многокомпонентных полимерных системах / и др. // «Строительство. Коммунальное хозяйство. Насосы. Трубопроводы – 2008»: материалы XII Международной научно-технической конференции, 12-15 марта 2008. - Уфа.: Изд-во УГНТУ, 2008. – Том II. - С. 92-96.

9 Дезорцев фазовых переходов в нефтеполимерных системах / , // «Архитектура. Строительство. Коммунальное хозяйство – 2009»: материалы XIII Международной научно-технической конференции 16-18 марта 2009. - Уфа.: Изд-во УГНТУ, 2009. – Т.2. – С. 94-96.

10 Дезорцев получения битумполимерных материалов / , , // «Строительство. Коммунальное хозяйство. Насосы. Трубопроводы – 2009»: материалы XIII Международной научно-технической конференции 16-18 марта 2009. - Уфа.: Изд-во УГНТУ, 2009. – Т.2. – С. 97-100.

11 Дезорцев и фазовые переходы в нефтеполимерных системах / и др. // Территория нефтегаз. – 2008. – №6. – С.74-80.

12 Дезорцев средних пространственных характеристик молекул на адгезионные свойства битумполимеров / и др. // «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии»: материалы XXI Международной научно-технической конференции 14-16 октября 2008. - Уфа: Реактив, 2008. - Т.1. – С. 115-118.

13 Дезорцев и фазовые переходы в нефтеполимерных системах / и др. // Сфера нефтегаз. – 2009. - №5. – С. 88-89.

Подписано в печать 11.11.2009. Формат бумаги 60×841/16

Усл. печ. л. 1,28. Бумага офсетная. Печать трафаретная

Гарнитура «Таймс». Заказ _____. Тираж 120 экз.

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Типография ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

4

[1] Тимофеева -химические особенности и разработка модели процессов адгезионного взаимодейст­вия растворов высокомолекулярных соединений: дис. … канд. химич. наук. / – М., 2005.

[2] Анисимов явления в жидкостях и жидких кристаллах. - М.: Наука. – 1987. – 271 с.

[3] , Зеленев физики полимеров. – Л.: Химия, 1976. – 288 с.