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


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-1-90-94

Полный текст:


Аннотация

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.

Об авторах

С. Г. Тихомиров
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия
д.т.н., профессор, кафедра информационных и управляющих систем, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


И. А. Хаустов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
к .т. н., доцент, кафедра информационных и управляющих систем, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


С. С. Рылев
Воронежский государственный университет инженерных технологий
к.т.н, старший преподаватель, кафедра информационных и управляющих систем, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


Е. С. Дурова
Воронежский государственный университет инженерных технологий
магистрант, кафедра информационных и управляющих систем, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


Список литературы

1. Моисеев В.В. Термоэластопласты. М.: Химия, 1985. 184 с.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. Хаустов И.А. Управление синтезом полимеров периодическим способом на основе дробной подачи компонентов реакции // Вестник ТГТУ. 2014. № 4 (20). С. 787–792.

10. 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.

11. Kayode Coker A. Modeling of Chemical Kinetics and Reactor Design, 2001. 1096 p.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Тихомиров С.Г., Хаустов И.А., Рылев С.С., Дурова Е.С. Синтез структуры и параметрическая идентификация математической модели процесса сшивки активных сополимеров при получении древоподобного термоэластопласта. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2017;79(1):90-94. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-1-90-94

For citation: Tikhomirov S.G., Khaustov I.A., Rylev S.S., Durova E.S. The synthesis of structure and parametrical identification of mathematical model of process of a stitching of active copolymers when receiving a treelike thermoelastolayers. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2017;79(1):90-94. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-1-90-94

Просмотров: 114

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)