Копилов С. О. Створення деревино-полімерного композиту на основі вторинних термопластів та модифікованого органічного наповнювача з підвищеними експлуатаційними властивостями

Дисертація спрямована на розвиток наукових основ і методів ефективного використання при одержані деревино-полімерного композиту з вторинних термопластів та одночасної модифікації ПМ матриці та ДН, у вигляді відходів меблевих виробництв, з метою отримання підвищених експлуатаційних властивостей готових виробів. Об’єкт дослідження – процес модифікації ПМ та ДН та формування технологічних, фізико-механічних та експлуатаційних властивостей ДПК на основі вторинних поліолефінів. Предмет дослідження – будівельні композиційні матеріали на основі вторинного ПЕ з одночасною модифікацією ПМ та ДН. Метою дисертаційної роботи є створення основ отримання ДПК з вторинних термопластів та одночасної модифікації ПМ та ДН, у вигляді відходів меблевих виробництв. У вступі обґрунтована актуальність задач дослідження, показано зв’язок роботи з науковими темами, сформульована мета та основні задачі, наведено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, визначено особистий внесок здобувача, відзначена апробація результатів роботи. В першому розділі вивчено сучасний стан та перспективи отримання ДПК з вторинних термопластів та одночасної модифікації ПМ та ДН, у вигляді відходів виробництв. Описано обґрунтування вибору та дослідження сировинних матеріалів для одержання ДПК. Наведено дослідження раціонального складу ДПК та оптимальних концентрацій основних компонентів ДПК. Розглянуті властивості та використання ДПК, наведені напрями отримання ДПК з високими експлуатаційними властивостями. В другому розділі охарактеризовано необхідний і достатній набір інструментальних, переважно, стандартизованих методів дослідження. В експериментальній частині роботи використані сучасні стандартизовані методи визначення властивостей ДПК. Дослідження будова, структура, якісна і кількісна характеристика ДПК здійснено методами технічного, елементного, хімічного, спектрального, скануючого електронного мікроскопічного, УФ–спектрофотометрії та іншими. Дослідження технологічних, реологічних, експлуатаційних властивостей ДПК, в яких проведено одночасна модифікація ПМ і ДН, як стандартизованими методиками, діючих ДСТУ, міжнародних стандартів ISO та інших. У третьому розділі представлено структурні та морфологічні особливості та фізико-хімічні взаємодії при одночасної модифікації ДПК. Наведено дослідження фізико-механічних та експлуатаційних властивостей та особливостей одночасної модифікації ДПК. У четвертому розділі представлено практичні реалізації досліджень. Для ТОВ «Декор Груп» розроблено «Рекомендації з виробництва композиційного будівельного матеріалу з вторинного ПЕ і відходів переробки деревини. Результати досліджень впроваджено в навчальний процес під час підготовки фахівців за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія» в НТУ «ХПІ» у дисципліні «Технологія та устаткування переробки полімерів» у розділах «Підготовка полімерних матеріалів», «Лиття під тиском полімерних матеріалів», «Рециклінг». У таблицях наведено порівняльну характеристику виробів, що виготовляються з використанням ДПК, які випускаються відповідно до стандартів. Розроблений композиційний матеріал є співставним за технічними характеристиками. Наукова новизна результатів досліджень зумовлена тим, що вперше: - проведено одночасна модифікація полімерної матриці та деревинного наповнювача; - встановлено, що застосування методу одночасної модифікації полімерної матриці та деревинного наповнювача, в процесі виробництва ДПК значно покращують експлуатаційні характеристики виробів з них; - досліджені діелектричні властивості деревино-полімерних композитів на основі вторинних поліолефінів; - встановлено, що діелектричні показники ДПК визначають наявність придбаної та остаточної вологи як в полімерній матриці так і в деревинному наповнювачі; - досліджена біостійкість ДПК на основі вторинних поліолефінів з модифікованими полімерною матрицею та деревинним наповнювачем. Практичне значення отриманих результатів: - розроблено ТУУ умови для промислового виробництва, проведено пілотний проєкт та оформлено акт впровадження, що свідчить про практичну придатність та ефективність запропонованого методу; - отримані сертифікати на продукцію підтверджують відповідність розроблених композитів чинним стандартам та нормативним вимогам; - проведений аналіз довів, що новий підхід до одночасної модифікації наповнювача та полімерної матриці забезпечує кращі експлуатаційні показники порівняно з промисловими аналогами, демонструючи більш високий рівень стабільності та надійності матеріалу під час тривалої експлуатації.