Композиции на основе олеохимических поверхностно-активных веществ в технологиях синтеза и переработки карбоцепных эластомеров

• Автор: Рахматуллина, Алевтина Петровна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 309 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ Ю

Глава 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Роль ПАВ в процессах вулканизации каучуков и резиновых смесей

1.2 Действие ПАВ на физикомеханические свойства резин

1.3 Влияние ПАВ па диспергирование технического углерода и других ингредиентов резиновых смесей

1.4 Использование ПАВ в качестве пластифицирующих агентов в резинах

1.5 Влияние природы высших жирных кислот на свойства резин

1.5.1 Влияние длины углеводородного радикала жирных кислот на свойства резин

1.5.2 Влияние ненасыщенных высших жирных кислот на свойства резин

1.6 Анализ использования карбоксилатов металлов Са, 2п, Со в процессах получения резиновых смесей
1.6.1 Промоторы адгезии резин к латунированному металлокорду
1.6.2 Технологические активные добавки
1.7 Эмульгаторы в процессах эмульсионной полимеризации непредельных мономеров
Глава 2 МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1 Характеристика исходных веществ
2.2 Методы исследований
Глава 3 СМЕСИ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ, ВЫДЕЛЕННЫЕ ИЗ РАЗЛИЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, В КАЧЕСТВЕ ИНГРЕДИЕНТОВ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
3.1 Влияние ненасыщенных жирных кислот, полученных из различных растительных масел, на вулканизационные и физикомеханические свойства резин
3.2 Оценка возможности использования вторичного продукта переработки хлопкового масла в рецептурах шинных резин
3.3 Влияние ненасыщенности жирных кислот на плотность химически связанных цепей сетки резин
Глава 4 ОБЪМНЫЕ И ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ СТЕАРИНОВОЙ И ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТ
4.1 Объемные свойства композиций стеариновой и олеиновой кислот
4.2 Поверхностноактивные свойства композиций стеариновой и олеиновой кислот
Глава 5 ВЛИЯНИЕ КОМПОЗИЦИЙ СТЕАРИНОВОЙ И ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТ И СОЛЕЙ НА ИХ ОСНОВЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОТОПОЛОГИЧЕСКОЙ
СТРУКТУРЫ РЕЗИН И ИХ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
5.1 Молекулярнотопологическое строение резин
5.2 Физикомеханические свойства резиновых смесей и их вулканизатов, содержащих олеохимические I ГАВ композиции на основе стеариновой и олеиновой кислот различного состава и их соли
5.2.1 Влияние композиций стеариновой и олеиновой кислот на физикомеханические свойства резин
5.2.2 Композиции олеатов и стеаратов цинка и кальция технологические активные добавки для резиновых смесей
5.2.3 Композиции стеаратов и олеатов кобальта промоторы адгезии резиномсталлокордной системы
Глава 6. СОЛИ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ КОМПОЗИЦИЙ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ЭФФЕКТИВНЫЕ ЭМУЛЬГАТОРЫ
6.1 Эмульгаторы на основе композиций стеариновой и олеиновой кислот в процессах эмульсионной сополимеризации непредельных мономеров
6.2 Битумные эмульсии на основе композиций анионактивных ПАВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Введение ПАВ в резиновую смесь оказывает специфическое влияние на процессы формирования вулканизационных структур, диффузию и растворение вулканизующих агентов, ускорителей и активаторов вулканизации, характер их распределения в процессе смешения. В работах было показано, что введение ПАВ различной природы активирует серную вулканизацию резиновых смесей. Авторы работ установили, что активирующее действие ПАВ проявляется в резком сокращении индукционного периода и увеличении скорости структурирования, а не в повышении максимальной степени поперечного сшивания. Модификация полимеров и резиновых смесей ПАВ приводит к необходимости изучения влияния ПАВ на различные свойства. Так, в работе изучено влияние ПАВ на адгезионные свойства резин при расслаивании клеевых соединений. Скоростная зависимость работы расслаивания имеет релаксационную природу. При рассмотрении наполненных сеточных каучукоподобных полимеров время экспериментального разрушения клеевых соединений соизмеримо со временем медленной стадии физической релаксации. Доказано, что ПАВ, адсорбируясь на межфазной границе полимернаполнитель, выполняет роль межструктурного пластификатора, позволяющего регулировать скорость релаксации полимера в сажекаучуковом компоненте. Зависимость работы расслаивания от концентрации ПАВ имеет экстремальный характер. Изменение скорости релаксации наполненных резин, модифицированных ПАВ, очевидно, смещает максимум механических потерь при расслаивании в область более низких температур. В результате работа расслаивания увеличивается до тех пор, пока растут механические потери в резине при данной скорости разрушения. Максимальная работа расслаивания должна, вероятно, соответствовать максимальным механическим потерям и максимальной скорости релаксации. Чем выше скорость релаксации, тем ниже концентрация перенапряжений в вершине растущей трещины. Увеличение скорости релаксации особенно важно для поверхностного слоя полимера, так как в нем релаксационные процессы протекают медленнее, чем в объеме . Большая подвижность молекул поверхностного слоя способствует, очевидно, более глубокому протеканию диффузионных процессов, которые играют значительную роль в формировании адгезионного контакта. Таким образом, доказано, что введение ПАВ в бутадиенстирольные резины позволяет в раза повысить работу расслаивания склеек тканьрезина. Практически для всех резин важным показателем их свойств является усталостная выносливость. Особенности действия ПАВ на усталостную выносливость резин рассмотрены в работе . Разрушение резин при утомлении происходит вследствие развития в них начальных микродефектов . Установлено , что при циклическом деформировании в тонком поверхностном слое резин накапливаются новые химические группы в результате разрыва полимерных молекул. Роль поверхностного слоя в механизме усталостного разрушения объясняется более медленным протеканием релаксационных процессов в поверхностном слое резин, чем в объеме. В связи с этим часть упругой энергии деформации, рассеиваемой в виде механических потерь, локализуется в поверхностном слое. Введение ПАВ улучшает усталостные свойства резин . Методом ИКспектроскопии исследована деструкция макроцепей в процессе динамического нагружения резин, модифицированных ПАВ, и установлена ее связь с релаксационными процессами и усталостной выносливостью резин. Из полученных данных следует, что в структуре модифицированных резин не происходит столь резких изменений, как в структуре резин без ПАВ. В результате снижается скорость механохимической деструкции напряженных связей, что приводит к повышению усталостной выносливости модифицированных резин. В работе показано, что стеариновая, пальмитиновая и олеиновая кислоты и их соли, используемые в качестве активаторов вулканизации, улучшают технологические свойства смесей и способствуют получению высокомодульных вулканизатов, характеризующихся высоким сопротивлением разрыву и эластичностью. Как отмечалось выше, в рецептуре резиновых смесей помимо жирных кислот широко используются их соли. Стеарат кальция также эффективен, как эквимолярное количество стеариновой кислоты он повышает скорость вулканизации, но не снижает концентрацию полисульфидных связей.