UNIVERSITÉ DE MONTRÉAL СИНТЕЗ НА БОГАТИТЕ ЗА АЗОТ ЕНЕРГИЙНИ ТЕРМОПЛАСТИЧНИ ПОЛИМЕРИ - PDF

UNIVERSITÉ DE MONTRÉAL РЕЗЮМЕ НА ТЕРМОПЛАСТИЧНИТЕ ЕНЕРГЕТИЧНИ ПОЛИМЕРИ, БОГАТИ В АЗОТЕН ДЖАН-КРИСТОФ СТ-ШАРЛС ОТДЕЛ ПО ХИМИЧЕСКА ИНЖЕНЕРИНГ ПОЛИТЕХНИЧЕСКА УЧИЛИЩА НА МОНТРЕАЛНО ПОДДАВАНЕ ШАНХЕН АНВИ ШЕНВЕНСКИ АНВ -GÉNIQUE -Charles, 2015.

montréal

UNIVERSITÉ DE MONTRÉAL ÉCOLE POLYTECHNIQUE DE MONTRÉAL Тази дисертация, озаглавена: СИНТЕЗ НА ТЕРМОПЛАСТИЧНИ ЕНЕРГИЙНИ ПОЛИМЕРИ, БОГАТИ В АЗОТ, представена от: ST-CHARLES Jean-Christophe с оглед получаване на диплома за: магистър по приложна наука беше надлежно приета от изпит на: г-жа HEUZEY Мари-Клод, д-р, президент M. DUBOIS Charles, д-р, член и директор на научните изследвания г-жа DIAZ Emmanuela, д-р, член

iii ПРИЗНАВАНИЯ Първо бих искал да благодаря на моя научен директор, професор Чарлз Дюбоа, за многобройните му съвети и за това, че ми позволи да завърша проект UPIR и изключително завладяващ магистърски проект в началото. Благодарим на екипа от техници от отдела за химическо инженерство, по-специално Джино Робин, Мартин Ламарш и Гийом Лесар, които винаги правят всичко възможно, за да отговорят на нуждите на студентите и да им дадат възможност да завършат своите проекти. Благодаря на моите колеги от работата, Джонатан, Рикардо, Етиен, Бабак, Филип и Уендел за помощта и съветите при провеждането на експериментите ми. Благодаря на родителите ми за непрекъснатото насърчаване!

vii лесно се получава от различни полиелектролити с високо съотношение на разпенване, използвайки азобисизобутиронитрил като разпенващ агент. За динамичен механичен анализ бяха избрани различни пени, разкриващи широк спектър от модули за съхранение и температури на преход на стъкло, вариращи в зависимост от естеството на използваните електролити и температурата на изпитване. Резултатите предполагат, че няколко електролитни смеси могат да бъдат използвани за получаване на пени с гъвкави механични свойства в желания температурен интервал (-30 C до 65), идеални за газогенераторни приложения. След синтеза на тези нови полимери и обещаващи резултати от характеризирането, следващата логична стъпка ще бъде да се направи опит за оптимизиране на етапите на естерификация и полимеризация на свързани с триазол полициклидни полимери и акрилонитрилни съполимери, заедно със заместването на нови кисели полиелектролити на 5-винилтетразол, с надеждата да получат необходимите данни, за да направят възможно разширяването на тези процеси.

viii СЪДЪРЖАНИЕ ПРИЗНАВАНИЯ. РЕЗЮМЕ. iii iv РЕЗЮМЕ. vi СЪДЪРЖАНИЕ. viii СПИСЪК НА ТАБЛИЦИТЕ. xi СПИСЪК НА ФИГУРИТЕ. xii СПИСЪК НА АКРОНИМИТЕ И СЪКРАЩЕНИЯТА. xv СПИСЪК НА ПРИЛОЖЕНИЯТА. xvii ГЛАВА 1 ВЪВЕДЕНИЕ. 1 1.1 Контекст. 1 1.2 Изследователски цели. 3 1.3 Карта на тезата. 3 ГЛАВА 2 ПРЕГЛЕД НА ЛИТЕРАТУРАТА. 4 2.1 Свързващи вещества, пластификатори и газогенератори. 4 2.2 Термопластика. 5 2.3 Термопластични еластомери. 5 2.4 Полимеризация. 6 2.4.1 Верижна полимеризация. 7 2.4.2 Полимеризация на етапи. 9 2.4.3 Полимеризация чрез отваряне на пръстена. 10 2.5 Полиелектролити. 10 2.6 Енергийни смеси и енергийни полимери. 12 2.6.1 Неенергийни свързващи полимери. 12 2.6.2 Съществуващи енергийни полимери. 12 2.6.3 Енергични полимери, богати на азот. 14 2.6.4 Синтез на полиазиди и полинитрати. 14 2.6.5 Синтез на азотни хетероциклични полимери. 15

x 4.5.2 Надуване на PVT полиелектролити. 63 ГЛАВА 5 ДИСКУСИЯ И ПРЕПОРЪКИ. 70 5.1 Итаконични и малонови естери. 70 5.1.1 Препоръки. 70 5.2 Triazole Cycloaddition Polymers (TCP). 72 5.3 Циклизиране на търговски акрилонитрилни полимери и съполимери. 76 5.3.1 Циклизиране на полиакрилонитрил. 76 5.3.2 Циклизиране на акрилонитрилни съполимери. 77 5.4 Радикална добавена полимеризация. 78 5.5 Полиелектролити на PVT. 81 5.5.1 Синтез на PVT полиелектролити. 81 5.5.2 Образуване на PVT полиелектролити. 83 ГЛАВА 6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 85 6.1 Общи заключения. 85 6.2 Резюме на препоръките. 87 ЛИТЕРАТУРА. 90 ПРИЛОЖЕНИЯ. 98

xvi TClM T g T m TPE TSH IUPAC: бис [2-азидо-1- (азидометил) етил] малонат Тетрахлорид малонат, IUPAC: бис [2-хлоро-1- (хлорометил) етил] малонат Температура на преливане при стъкло Термопластичен еластомер Толуолсулфонил хидразин

xvii СПИСЪК НА ПРИЛОЖЕНИЯТА Приложение A Допълнителни резултати. 98 Приложение Б Съвместимост на поли (5-винилтетразол с търговски пластификатори

6 твърд термопластичен полимер (A. Shanks и Kong, 2013) Тази разлика се дължи на микроскопичната природа на еластомерите, които са полимерни вериги, заплетени или омрежени, с малко афинитет между тях. Тези вериги нямат достатъчно сродство помежду си, за да бъдат съвсем солидни, но заплитането им пречи да текат. Фигура 2.1 Схема на микроскопичната конфигурация на термопластичните еластомери (TPE), адаптирана от Ang и Pisharath (2012) Термопластичните еластомери са двуфазни материали, където кристалните секции са свързани с ковалентни връзки с гъвкави еластомерни секции (Spontak и Patel, 2000). Кристалните секции служат като обратими (физически) омрежвания, тъй като повишаването на температурата на термопластичния еластомер води до приплъзване на кристалните секции и протичането им (Ang и Pisharath, 2012). 2.4 Полимеризация Прегледът на видовете полимеризация, разгледани в този раздел, не е изчерпателен. Целта му е да направи преглед на най-широко разпространените видове полимеризация, за да подобри рамката на четеца, без да излага по-сложните съвременни полимеризации, които не са изследвани.