Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.17.07 «Хімічна технологія палива та паливно-мастильних матеріалів» (161–хімічні технології). Донецький національний технічний університет, спеціалізована вчена рада Д 08.084.05 при Національній металургійній академії України, Дніпро, 2018.
Захищаються результати теоретичних та експериментальних досліджень базової стабілізації модифікованого кам’яновугільного пеку як основи пекокомпозиту шляхом використання стабілізуючих добавок для запобігання термоокислювальній деградації матеріалу, а також визначення стійкості отриманого пекокомпозиту до дії рідких агресивних середовищ.
Вивчено вплив індивідуальних стабілізаторів (ірганокс, меламін, стеарат кальцію і стеарат цинку) на термоокислювальну деградацію вихідного та модифікованого кам’яновугільного пеку (МКП). Встановлено, що вибрані стабілізатори взаємодіють з пеком, але їх вплив здебільшого призводить до інтенсифікації процесу термоокислювальної деградації, і тільки меламін завжди уповільнює процеси деструкції і зменшує втрати маси матеріалу.
Вивчено вплив суміші антиоксидантів ірганокс-меламін (ІМ) на МКП і встановлено синергетичний ефект, який призводить до уповільнення процесів деградації та зменшення втрати маси (до 40 %). Термогравіметричний аналіз показав, що суміш антиоксидантів ІМ може зменшувати або повністю блокувати розкладання ПВХ з утворенням вуглеводневих радикалів, які ініціюють деградацію МКП. На основі ІЧ-спектрального аналізу встановлено, що антиоксиданти знижують міру ароматичності та конденсації системи, з’являються метиленові містки і складноефірні зв’язки.
Вперше досліджено вплив комплексного стабілізатора ІМСС (Ірганокс–Меламін–Стеарат кальцію–Стеарат цинку) на деградацію модифікованого кам’яновугільного пеку. Отримані наукові та експериментальні результати дозволили розробити склад комплексного стабілізатора ІМСС, що уповільнює процеси деградації МКП у складі пекокомпозиту в умовах його отримання, а також визначити можливість застосування матеріалу в різних агресивних середовищах.
В роботі розроблено принципову технологічну схему та рекомендації для базової стабілізації пекокомпозиту на основі модифікованого кам’яновугільного пеку. В ході промислових досліджень на ТОВ «НПО ТЕХНОДОН» на дослідно-промисловій установці отримано дослідні зразки пекокомпозиту на основі МКП і експериментально доведено стабілізуючий ефект комплексного стабілізатора ІМСС, який забезпечує збереження реологічних властивостей матеріалу. Представлені результати дозволять використовувати модифікований кам’яновугільний пек як основу для отримання композиційних матеріалів. Результати досліджень прийняті для промислового отримання пекокомпозитів на основі МКП.
Результати досліджень, отримані в дисертації, використовуються у навчальному процесі на кафедрі «Хімічні технології» Донецького національного технічного університету при виконанні дипломних робіт і при викладанні дисципліни «Основи технології переробки твердих горючих копалин», «Сучасні технології переробки горючих копалин» студентам напряму 161 «Хімічні технології та інженерія».
Ключові слова: кам’яновугільний пек, модифікація, полівінілхлорид, деградація, стабілізація, стабілізуючі добавки, композиційні матеріали, пекокомпозит.
