Синтез структуры и параметрическая идентификация математической модели процесса сшивки активных сополимеров при получении древоподобного термоэластопласта

Бесплатный доступ

Термоэластопласты представляют собой перспективный класс полимерных материалов, свойства которых близки к свойствам обычных резин, но в отличие от них перерабатываются высокопроизводительными методами, применяемыми при переработке пластмасс, исключают стадию вулканизации из технологической схемы и способны к многократной переработке. Поставлена и решена задача моделирования кинетики процесса сшивки при получении теормоэластопласта с древоподобной молекулярной структурой. При сшивке двухблочника для получения термоэластопластов с древоподобной молекулярной структурой в качестве сшивающего агента применяется полифункциональный сочетающий агент. На основании имеющихся экспериментальных данных о молекулярно-массовом распределении термоэластопластов и анализе различных комбинаций молекул полимера предложена кинетическая схема процесса сочетания. Схема учитывает возможность присоединения активного двухблочника к каждой функциональной группе молекулы сочетающего агента различной структуры. Математическая модель процесса, протекающего в реакторе идеального смешения периодического действия, представлена в виде системы дифференциальных уравнений при моделировании процесса принято допущение, что скорость реакции сочетания зависит от подвижности молекул, вступающих в реакцию. При решении задачи параметрической идентификации в качестве критерия оптимальности принята сумма квадратов невязки экспериментально определенных и теоретически предсказанных концентраций молекул термоэластопластов каждой структуры. Вычислительный эксперимент показал, что сочетающий агент реагирует с активным двухблочником в основном по двум и трем функциональным группам. Синтезированная модель позволяет осуществлять оценку концентрации сочетающего агента, полистирол-полибутадиенлития и термоэластопласта с различной молекулярной массой в непрерывной временной области. Относительная погрешность полученных результатов составляет 9,3%. Анализ полученных в ходе моделирования результатов исследования позволяет сделать вывод о том, что предложенная модель качественно верно описывает процесс сочетания.

Еще

Термоэластопласты, полимер древоподобной структуры, сочетающий агент, материальный баланс реактора смешения периодического действия, математическое моделирование, идентификация, прогноз

Короткий адрес: https://readera.ru/140229785

IDR: 140229785   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2017-1-90-94

Список литературы Синтез структуры и параметрическая идентификация математической модели процесса сшивки активных сополимеров при получении древоподобного термоэластопласта

  • Моисеев В.В. Термоэластопласты. М.: Химия, 1985. 184 с.
  • Юдин В.П., Шаталов В.П., Нестерова С.И. и др. Синтез, свойства и применение изопрен-стирольных и бутадиен-стирольных термоэластопластов. М.: ЦНИИТ Энефтехим, 1975. 61 с.
  • Юдин В.П., Хаустов И.А., Рыжкин А.В. О путях моделирования реакций синтеза эластомеров с разветвленной структурой//Материалы XL отчетной научной конференции за 2001 год ВГТА. Воронеж: ВГТА, 2002. С. 83-86.
  • Битюков В.К., Тихомиров С.Г., Лебедев В.Ф., Хаустов И.А.и др. Моделирование и контроль параметров качества в процессах растворной полимеризации. Воронеж: ВГУИТ, 2011. 172 с.
  • Тихомиров С.Г., Хаустов И.А., Моторин М.Л. Использование математической модели для оценки концентрации активных центров полимеризации в начале процесса синтеза термоэластопластов//Вестник ВГТА. 2011. № 6(48). С. 38-41.
  • Битюков В.К., Тихомиров С.Г., Хаустов И.А., Моторин М.Л. Математическое моделирование синтеза термоэластопластов с учетом реакции инициирования и влияния вязкости среды на порядок реакции//Системы управления и информационные технологии. 2011. № 3.2 (45). С. 216-220.
  • Битюков В.К., Тихомиров С.Г., Хаустов И.А., Моторин М. Л. Оптимизация процесса синтеза термоэластопластов с использованием методик определения начальной температуры полимеризации//Вестник ВГУИТ. 2010. № 2(44). С. 64-68.
  • Битюков В.К., Тихомиров С.Г., Лебедев В.Ф., Хвостов А.А. и др. Управление качеством в процессах растворной полимеризации. Воронеж: Воронеж. гос. технол. акад., 2008. 156 с.
  • Хаустов И.А. Управление синтезом полимеров периодическим способом на основе дробной подачи компонентов реакции//Вестник ТГТУ. 2014. № 4 (20). С. 787-792.
  • Битюков В.К., Тихомиров С.Г., Хаустов И.А., Моторин М.Л. Система управления анионной полимеризацией с контролем качества по ММР//Системы управления и информационные технологии. 2011. № 4(46). С. 73-78.
  • Kayode Coker A. Modeling of Chemical Kinetics and Reactor Design, 2001. 1096 p.
Еще
Статья научная