Физико-химические основы и активирующие компоненты вулканизации полидиенов

• Автор: Карманова, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 385 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Глава I. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ВУЛКАНИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ И ПРАТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
1.1. Классификация реакций в полимерных системах и современные подходы к их описанию.

1.1.1. Термофлуктуационный подход к описанию реакций в полимерах

1.1.2. Современные представления о механохимических процессах

1.1.3. Реакции под воздействием механических напряжений

1.1.4. Особенности термической и термоокислительной деструкции

1.2. Теория и практика вулканизации. Механизм серной вулканизации полидиенов.

1.2.1. Взаимодействие серы с ускорителями и активаторами вулканизации
1.2.2. Роль активаторов в образовании действительных агентов вулканизации и формировании структуры вулканизата
1.2.3. Механизм отдельных стадий серной вулканизации в присутствии ускорителей и активаторов
1.3. Коллоидно-химические представления о взаимодействии компонентов вулканизующих систем с полидиенами
1.4. Релаксационно-кинетические свойства полидиенов и их влияние на структуру вулканизационной сетки
1.5. Реокинетический анализ и оптимизация режимов вулканизации
1.5.1. Кинетическое описание процесса серной вулканизации
1.5.2. Расчетные методы определения кинетических параметров эластомерных систем
1.6. Основные направления создания новых компонентов структурирующих систем для эластомеров
Выводы к главе 1
Глава 2 МЕХАНИЗМЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПОЛИДИЕНОВ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ С УЧЕТОМ ТЕРМОФЛУКТУАЦИОННЫХ ЯВЛЕНИЙ
2.1. Влияние молекулярной массы на кинетику структурирования полидиенов
2.2. Особенности деструкции и структурирования полидиенов под действием температуры
2.3.Кинетика деструкции пленок полидиенов под действием температуры
Выводы к главе 2

Глава 2. МЕХАНОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ЦЕПИ В ПРОЦЕССАХ ДЕСТРУКЦИИ И СТРУКТУРИРОВАНИЯ ЭЛАСТОМЕРОВ
3.1. Особенности поведения полидиенов в процессе механообработки на вальцах
3.2. Релаксационное поведение полидиенов в процессах механоактивации
3.3. Механоактивация в условиях ограниченного доступа кислорода
3.4. Изучение механо-(термо)активации в различных режимах нагружения на приборе

Rheotest II
3.4.1. Исследование кинетики процесса деструкции полидиенов
3.5. Исследование поведения полидиенов при механотермических воздействиях без

доступа кислорода
3.6. Термомеханоактивация полидиенов
3.7. Применение термомеханоактивации для направленного регулирования структуры полидиенов и разработка технологии получения полимерных композиций на основе 178 каучуков
Выводы к главе 3
Глава 4 ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ АГЕНТОВ ВУЛКАНИЗАЦИИ И ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ВУЛКАНИЗАТОВ
4.1. Механизмы образования действительных агентов вулканизации полидиенов
4.1. Релаксационно-кинетические особенности образования ДАВ
4.3. Обоснование гетерогенного характера вулканизации полидиенов
4.4. Изучение влияния типа активатора вулканизации на формирование структуры и свойств вулканизатов
Выводы к главе 4
Глава 5 ОБРАЗОВАНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ СШИВАНИЯ В ПРИСУТСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ АКТИВАТОРОВ ВУЛКАНИЗАЦИИ
5.1. Влияние количества полезного вещества в цинковых белилах на свойства эласто-мерных композиций
5.2. Модификация активаторов вулканизации и свойства резиновых смесей и резин
5.3. Применение жирных кислот и их производных в качестве активаторов вулка-

низации каучуков
5.4. Композиции, содержащие сплавы цинковых белил и стеариновой кислоты
5.5. Синтез предшественников сшивания
Выводы к главе 5

Глава 6 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ И РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
6.1. Изучение кинетических особенностей формирования вулканизационной сетки под действием серных вулканизующих систем
6.2. Разработка модели и обоснование констант скорости вулканизации на отдельных стадиях процесса
6.3. Решение обратной задачи кинетики изотермической вулканизации
6.4. Разработка и использование программы для расчета кинетических параметров вулканизации
Выводы к главе
Глава 7 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ АКТИВАТОРОВ ВУЛКАНИЗАЦИИ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ОКСИДА ЦИНКА
7.1. Композиционные активирующие системы на основе сплавов металлических мыл высших карбоновых кислот
7.1.1. Получение активаторов вулканизации ВЦ с различным содержанием оксида цинка на основе тонкодисперсных диатомитовых порошков
7.1.2. Исследование состава и свойств отработанных тонкодисперсных диатомитовых порошков
7.1.3. Получение активатора ВЦ методом твердофазного синтеза
7.1.4. Испытания композиционных активаторов в резиновых смесях и вулканизатах
7.2. Получение активаторов вулканизации КФЦ ферментативным гидролизом сопутствующих продуктов производства растительных жиров
7.2.2. Исследование состава и свойств отработанных тонкодисперсных бентонитовых порошков
7.3.2. Получение активатора КФЦ методом ферментативного гидролиза
7.2.3. Разработка условий получения активаторов вулканизации КФЦ
7. 2.4. Испытания активаторов КФЦ в резиновых смесях и вулканизатах ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

свойств можно выделить хорошую адгезию резины к металлу и волокнам, высокий уровень свойств при высокотемпературной вулканизации, одновременно с увеличением прочности связи между слоями изделия. В решении этой научно-технической проблемы, отвечающей современным и перспективным требованиям промышленности, важное значение имеют разработка научных основ применения химически активных добавок [181, 192]. Эти соединения являются в общем случае модификаторами молекулярных цепей каучука, и одновременно обладают слабой способностью структурировать эластомеры.
Сохранение тенденции использования относительно больших концентраций серы в «обычных» вулканизационных системах не исключает возможности непосредственного взаимодействия части серы с каучуком, а та легкость, с которой сера взаимодействует с ускорителями и активаторами вулканизации уже на стадии приготовления смеси и её переработки [58, 149, 167, 192], образуя действительные агенты вулканизации - ДАВ [58, 63] , допускает протекание не только параллельных, но и сопряженных реакций. Систематическая классификация всех элементарных реакций при вулканизации резиновых смесей на основе диеновых каучуков разного состава затруднительна вследствие наличия конкурирующих и сопряженных реакций, сложности анализа промежуточных соединений. Обычная практика в химической кинетике заключается в анализе концентрационной зависимости расхода исходных веществ и образования продуктов реакций [63, 313]. Поэтому при анализе кинетики серной вулканизации, по-видимому, целесообразно последовательно рассматривать химические процессы протекающие в простых системах: сера + ускоритель + активатор и сера + каучук, затем в более сложных системах сера + каучук + ускоритель и сера + каучук + ускоритель + активатор. В заключение разобраны возможные механизмы реакций диеновых каучуков с другими сшивающими агентами, образующими вулканизационные связи иной природы, дополняющие серную вулканизующую систему. Это позволило, по нашему мнению, расширить и углубить сложившиеся представления о вулканизации, отказаться от маловероят-