Дослідження екзотермії процесу структурування поліестерних ортофталевих олігомерів

Abstract

Екзотермічний пік є фундаментальною характеристикою процесу структурування поліестерних ортофталевих олігомерів, ініційованого системою метилетилке-тон/октоат кобальту. Параметри цього піку безпосередньо відображають кінетику віль-норадикальної полімеризації, яка має яскраво виражений автокаталітичний характер. Необхідність уникнення надмірного підвищення температури структурування поліестерних ортофталевих олігомерів та неконтрольованої усадки вимагає точного технологічного контролю дозування прискорювача та ініціатора. Успішне виробництво композиційних матеріалів на основі поліестерних ортофталевих олігомерів базується на кінетичному моделюванні екзотерми, що дозволяє передбачити реакційну здатність суміші та забезпечити повну конверсію подвійних зв'язків при безпечній температурі. В статті проведенно дослідження екзотермії процесу структурування поліестерних ортофталевих олігомерів. Об'єктами експериментального дослідження були ПОО марки ES-1060-2 (ESKİM KİMYA, Туречинна), ініціатори застосовувалися перекис ме-тилетилкетону (ПМЕК) марок LUPEROX K1 S та PROMOX P200TX. LUPEROX® K1 S (Arkema, Франція) та – прискорювач структурування марки AKCOBALT 6 % (Akpa Aluminum, Туреччина). Було дослідженно вплив вмісту ініціатору та його тип на параметри екзотермії процесу структурування ППО. Було встановлено, що для систем LUPEROX K1 S-AKCOBALT 6 % характерне наявність екзотермічного піку, який про-являється в часовому діапазоні структурування 3500–4000 секунд ППО, зі збільшенням концентрації ніціатору з 1 до 2 % мас. відбувається зменшення екзотермічного перепаду з Δ17 ºС до Δ9 ºС, відповідно. В той же час, застосування ініціатору PROMOX P200TX дозволяє значно зменшити рівень максимальної температури екзотермії про-цесу структурування та дає змогу провести його без навяності екзотермічного піку. Фа-ктично застосування ініціатору PROMOX P200TX дозволяє проводити процес структурування при застосуванні прискорувача AKCOBALT 6 % в більш мяких температурних умовах з достатьою швидкістю генерції радикалів, що забеспечує прискоренну реакцію та зменшення часу гелеутворення і збільшення густини структурованих поліе-стерних ортофталевих олігомерів.The exothermic peak is a fundamental characteristic of the process of structuring polyester orthophthalic oligomers initiated by the methyl ethyl ketone/cobalt octoate system. The parameters of this peak directly reflect the kinetics of free-radical polymerization, which has a pronounced autocatalytic character. The need to avoid excessive temperature increase of structuring polyester orthophthalic oligomers and uncontrolled shrinkage requires precise technological control of the dosage of the accelerator and initiator. The successful production of composite materials based on polyester orthophthalic oligomers is based on kinetic modeling of the exotherm, which allows predicting the reactivity of the mixture and ensuring complete conversion of double bonds at a safe temperature. The article studies the exotherm of the structuring process of polyester orthophthalic oligomers. The objects of the experimental study were the ES-1060-2 POO (ESKİM KİMYA, Turkey), the initiators used were methyl ethyl ketone peroxide (MEKP) of the LUPEROX K1 S and PROMOX P200TX brands. LUPEROX® K1 S (Arkema, France) and the structuring accelerator AKCOBALT 6 % (Akpa Aluminum, Turkey). The influence of the initiator content and its type on the exotherm parameters of the structuring process of the PPO was investigated. It was found that the LUPEROX K1 S-AKCOBALT 6 % systems are characterized by the presence of an exothermic peak, which manifests itself in the structuring time range of 3500–4000 seconds of the PPO, with an increase in the initiator concentration from 1 to 2 % by mass. there is a decrease in the exothermic drop from Δ17 ºС to Δ9 ºС, respectively. At the same time, the use of the PROMOX P200TX initiator allows to significantly reduce the level of the maximum exotherm temperature of the structuring process and allows it to be carried out without the occurrence of an exothermic peak. In fact, the use of the PROMOX P200TX initiator allows the structuring process to be carried out when using the AKCOBALT 6 % accelerator in milder temperature conditions with a sufficient rate of radical generation, which ensures an accelerated reaction and a reduction in the gelation time and an increase in the density of structured polyester orthophthalic oligomers.