Модификация синтетического изопренового каучука фосфолипидами

• Автор: Цыганова, Марина Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

Список сокращений и обозначений

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Натуральный и синтетический изопреновый каучуки сходство и различие.

1.2 Химическая модификация как способ улучшения свойств синтетических каучуков

1.3 Аналоги некаучуковых компонентов, содержащихся в НК фосфолипиды

1.3.1 Строение и функции фосфолипидов

1.3.2 Физикохимические свойства фосфолипидов

1.3.3 Практическое применение фосфолипидов.

1.3.4 Получение фосфолипидных концентратов.

1.4 Влияние ПАВ на растворимость и диспергирование ингредиентов резиновых смесей.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристика исходных веществ
2.2 Методы и методики модификации и анализа
2.2.1 Модификация СКИ3 фосфолипидным концентратом.
2.2.2 Модельная реакция взаимодействия гекссна1 с посфолииидным концентратом и подсолнечным маслом.
2.2.3 Определение коэффициентов диффузии низкомолекулярных веществ в фосфолипидном концентрате
2.2.4 Оценка диффузионной активности фосфолипидного концентрата
2.2.5 Оценка совместимости синтетического полиизопрена с фосфолипидным концентратом.
2.3 Приготовление резиновых смесей.
2.4 Испытания резиновых смесей.
2.4.1 Определение когезионной прочности резиновых смесей.
2.4.2 Исследование кинетики вулканизации.
2.4.3 Вулканизация резиновых смесей
2.4.4. Испытания вулканизатов
2.4.5 Определение содержания зольфракции в резинах
2.4.6 Оценка упругогистерезисных свойств вулканизатов.
2.4.7 Исследование степени диспергирования технического углерода в
вулканизатах.
ГЛАВА 3 Основные предпосылки процесса модификации изопреново
го каучука СКИ3 фосфолипидами.
3.1 Исследование природы фосфолипидов, содержащихся в фосфолипидном концентрате, и жирнокислотного состава фосфолипидного концентрата
3.2 Изучение модельной реакции взаимодействия фосфолипидного концентрата с гексеном
3.3 Оценка совместимости синтетического полиизопрена с фосфолипидами.
3.3.1 Расчет параметров растворимости Хансена фосфолипидов
3.3.2 Расчет параметров растворимости Хансена полиизопрена.
3.3.3 Расчет параметров растворимости Хансена растительного масла
3.3.4 Расчет параметров растворимости Хансена фосфолипидов с
использованием пакета программы i.
3.3.5 Экспериментальная оценка совместимости синтетического
полиизопрена с фосфолипидным концентратом
3.4 Исследование диффузионной активности фосфолипидного концентрата
ГЛАВА 4 Модификация синтетического изопренового каучука СКИ
фосфолипидами
4.1 Модификация изопренового каучука СКИ3 фосфолипидами в массе
4.1.1 Изучение влияния фосфолипидного концентрата на свойства резиновых смесей и вулкаиизатов модельного типа.
4.1.2 Влияние фосфолипидного концентрата на свойства протекторных резиновых смесей и их вулкаиизатов
4.2 Модификация синтетического изопрснового каучука фосфолипидами в растворе
4.2.1 Определение оптимальных условий процесса модификации изопренового каучука СКИ3 фосфолипидами в растворе
4.2.2 Физикомеханические свойства резиновых смесей на основе
модифицированных полиизопренов.
4.3 Унругогистерезисные свойства протекторных резин на основе
СКИ3, модифицированного фосфолипидами в растворе.
4.4. Опытнопромышленные испытания фосфолипидного концентрата
4.4.1 Опытнопромышленные испытания фосфолипидного концентрата в рецептурах протектора шин.
4.4.2 Опытнопромышленные испытания фосфолипидного концентрата в рецептурах резинотехнических изделий.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Впервые определены параметры растворимости СКИ и фосфолипида моноаминофосфатида с использованием компьютерной программы НБРЗШсПо, которые подтвердили рассчитанные значения этих параметров по методу Хансена. Показано, что СКИ хорошо совместим с моноаминофосфатидом. Практическая значимость. Проведена оптимизация условий модификации СКИ3 фосфолипидами в растворе и в массе. Установлено оптимальное количество фосфолипидного концентрата при модификации СКИ3 в растворе мас. Показано снижение гистерезисных потерь вулкаиизатов на основе СКИ3, модифицированного фосфолипидами в растворе. В ОАО Нижнекамскшина и ОАО ЧПО им. Чапаева проведены испытания ФЛК в составе резин на основе СКИ3. Получены положительные заключения. Апробация работы. V Кирпичниковские чтения Казань, Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов Москва, I Международной конференции РХО им. Д. И. Менделеева Ресурсо и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности Москва, XIII Международной научнотехнической конференции Наукоемкие химические технологии с элементами научной школы для молодежи Инновации в химии достижения и перспективы Иваново, II Всероссийской научнотехнической конференции с международным участием Каучук и резина Москва, Научных сессиях КГТУ Казань, Первом кластере конференции Химия и полная переработка биомассы леса, Физикохимические методы изучения состава отходов химической переработки древесины и растительного сырья СанктПетербург, , XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии Волгоград, , v i i 2 Линц, Австрия, . Личный вклад автора заключается в получении результатов, изложенных в диссертации, участии в постановке задач, обработке и анализе полученных данных, обсуждении, написании и оформлении публикаций. Публикации. По результатам исследований, изложенных в диссертации, опубликовано работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных для размещения материалов диссертаций. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы из 1 наименования, приложений, изложена на 6 стр. Благодарности. Автор выражает благодарность д. Лиакумовичу А. Г. за помощь в постановке работы и обсуждении полученных результатов д. Потапову Е. Э. и сотрудникам кафедры химии, физики полимеров и полимерных материалов им. Б.А. Догадкина Московского государственного университета тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова за помощь в проведении экспериментов и интерпретации результатов по исследованию упругогистерезисных свойств резиновых смесей и их вулканизатов и коэффициентов диффузии низкомолекулярных веществ в фосфолипидном концентрате. Натуральный каучук I I долгое время был единственным техническим продуктом, из которого изготавливались материалы и изделия, отличающиеся высокой эластичностью шины, амортизаторы, рукава, ремни, баллоны, прорезиненные ткани, обувь и др. НК на протяжении многих лег является эталоном каучука общего назначения за счет своих уникальных свойств, которые являются результатом строгого и тонкого регулирования состава, строения и длины макромолекул, осуществляемого при биосинтезе в клетках растений. Каучуконосы лучше всего произрастают на широте не более градусов от экватора на север и юг, так как нуждаются в теплом влажном климате и плодородной почве. Полоса шириной км по обе стороны от экватора известна как каучуковый пояс 3. Одним из крупнейших лидеров производства НК остается Таиланд 3. Согласно предварительным данным i Ii i Великобритания суммарное производство НК в г. Ожидается, что данный уровень роста сохранится и в г. Таблица 1. Производство и прогноз производства НК в гг. Окончание таблицы 1. Самыми перспективными для выращивания на территории нашей страны были признаны коксагыз, крымсагыз и таусагыз 4, что послужило новому этапу развития и становления каучуковой отрасли. Каучук высокого качества получали по схеме, представленной на рисунке 1. Рисунок 1. Схема переработки корневых каучуконосов, используемая на Уфимском заводе Нагуркаучук с г.