Модификация композиций на основе бутадиен-нитрильных каучуков и кремнекислотных наполнителей

• Автор: Овсянникова, Дарья Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Получение, состав, структура, свойства сополимеров бутадиена с акрилонитрилом линейной и сетчатой конфигурации
1.1.1 Получение, состав и структура сополимеров бутадиена
с акрилонитрилом
1.1.2 Химические свойства сополимеров бутадиена и нитрила акриловой кислоты
1.1.3 Модификация бутадиен-нитрильного каучука хлорорганическими соединениями структурирующего действия
1.2 Влияние кремнекислотных наполнителей на структуру
и свойства ненасыщенных эластомеров
1.2.1 Основные представления о структуре наполненных эластомеров
1.2.2 Структура кремнекислотных наполнителей
1.2.3 Влияние кремнекислотных наполнителей на формирование структуры и свойств композиций на основе каучуков общего назначения
1.2.4 Применение силанизирующих агентов в качестве промоторов взаимодействия диеновых каучуков с кремнекислотными наполнителями
1.2.5 Особенности наполнения кремнеземами бутадиен-нитрильных каучуков
1.3 Выводы из аналитического обзора
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристики исходных материалов
2.2 Методы исследования
2.2.1 Методы приготовления резиновых смесей

2.2.2 Методы исследования структуры и свойств каучуков и невулканизованных композиций
2.2.3 Методы исследования структуры и свойств вулканизатов
2.2.4 Методы компьютерной химии
3 ВЛИЯНИЕ КРЕМНЕКИСЛОТНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ПРОЦЕСС СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В НЕМОДИФИЦИРОВАННЫХ СМЕСЯХ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ
3.1 Влияние содержания кремнекислотных наполнителей на процессы структурообразования в смесях на основе БНК
3.2 Исследование влияния физико-химических характеристик кремнекислотных наполнителей на вязкоупругие свойства и кинетику вулканизации смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков
3.3 Сравнительная оценка влияния кремнекислотных наполнителей на реометрические свойства смесей на основе каучуков с разной полярностью
3.4 Влияние типа и количества вулканизующих агентов на кинетику вулканизации смесей, содержащих кремнекислотный наполнитель
3.5 Влияние термоокнеления диенового каучука на структуру его
смесей с ККН, их вязкоупругие и вулканизационные свойства
4 МОДИФИКАЦИЯ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ, СОДЕРЖАЩИХ КРЕМНЕКИСЛОТНЫЕ НАПОЛНИТЕЛИ
4.1 Модификация серосодержащим органосиланом смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков, содержащих кремнекислотные
наполнители
4.2 Модификация смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков, содержащих кремнекислотные наполнители, а>,со’-гексахлор-и-ксилолом и дихлорангидридом н-сульфобензойной кислоты
4.2.1 Исследование взаимодействия БНК и ККН с со,со’-гексахлор-«-ксилолом и дихлорангидридом /г-сульфобензойной кислоты методом ИК-

спектроскопии
4.2.1.1 Исследование характера превращений в БНК и его бинарных смесях с кремнеземом методом ИК-спектроскопии в отсутствие модификаторов
4.2.1.2 Влияние со,(о’-гексахлор-я-ксилола и дихлорангидрида п-сульфобензойной кислоты на структуру бутадиен-нитрильного каучука, кремнекислотного наполнителя и их смесей
4.2.2 Оценка вероятности протекания реакций в системе БНК — модификатор - ККН с использованием квантово-химических расчетов
4.3 Влияние ш,со’-гексахлор-я-ксилола и дихлорангидрида п-сульфобензойной кислоты на свойства композиций на основе сополимеров бутадиена и акрилонитрила, содержащих кремнекислотный наполнитель
4.4 Влияние дихлорангидрида я-сульфобензойной кислоты на кинетику вулканизации смесей и свойства резин на основе БНК и кремнекислотного
наполнителя
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

частиц, структурностью, химическим составом поверхности и некоторыми другими свойствами [61, с. 263]. Перечисленные физико-химические характеристики в значительной мере определяют эффект усиления наполнителями этого типа эластомеров [70].
ККН в зависимости от удельной поверхности »V (180 5794-1) классифицируются на 6 категорий [62, с. 308]:
Для оценки удельной поверхности кремнекислотных наполнителей, предназначенных для эластомерных материалов, используются три метода [62, с. 308]: одноточечный метод ВЕТ по адсорбции азота (давление азота 0,3±0,01кРа); многоточечный метод ВЕТ по адсорбции азота (обычно 5 точек) и метод по адсорбции цетилтриметиламмонийбромида (СТАВ), согласно которому измеряется так называемая «внешняя поверхность» наполнителя, доступная для каучука [62, с. 309].
Если сравнивать белые сажи с типами технического углерода, сообщающими эластомерным материалам высокую износостойкость, по величинам общей удельной поверхности S0, то белые сажи стоят на первом месте, если по величинам внешней поверхности - S„, то они сопоставимы друг с другом.
Развитие поверхности наполнителя при смешении является кинетическим процессом и зависит от конструктивных особенностей смесительного оборудования и технологических параметров процесса смешения. Величина поверхности наполнителя, способной к взаимодействию с каучуком, зависит и от свойств полимера. Поэтому считается целесообразным измерять активную поверхность непосредственно в каучуке.
По величине каучукоактивной поверхности ККН марок Ультрасил VN-3 и Ультрасил VN-2 приближаются к полуактивным типам технического углерода.
A (Sy.r> 191 м2/г);
В (Syil=161 -190 м2/г); С (Sya=136 - 160 м2/г)
D (Sw=106 - 135 м2/г); Е (8ул=71 - 105 м2/г); F (Sy„<70 м2/г)