Старение полидиенов в присутствии стабилизирующих добавок и их смесей

• Автор: Казакова, Анастасия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Аналитический обзор

1.1 Особенности молекулярной структуры и свойств полидиснов

1.2 Старение полимеров

1.2.1 Основные закономерности и обоснование процессов старения полимеров

1.2.2 Влияние различных факторов на процессы

старения полимеров

1.2.3 Окисление полимеров

1.3 Флуктуационный механизм химических реакций в полимерах

1.4 Способы защиты полимерных материалов от старения

1.5 Способы защиты резиновых смесей от преждевременной
вулканизации
2. Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Получение псреосажденных каучуков
2.2.2 Изготовление образцов
2.2.3 Исследование структуры каучуков методом капиллярной вискозиметрии
2.2.4 Изучение старения полидиенов методом ИКспектроскопии
2.2.5 Определение технологических свойств резиновых
смесей и физикомеханических показателей вулканизатов
2.2.6 Метод оценки изменения свойств резиновых
смесей при старении
2.2.7 Метод дифференциальной сканирующей калориметрии ДСК и термогравиометрии ТГ
3. Экспериментальная часть и обсуждение результатов
3.1 Кинетика старения товарных полидиенов
3.2 Кинетика старения переосажденных полидиенов
3.3 Кинетика старения переосажденных полидиенов, заправленных стабилизирующими добавками
3.4 Влияние стабилизирующих добавок и их
смесей на свойства резиновых смесей и вулканизатов
Выводы .
Список литературы


Резины на основе СКД обладают рядом ценных свойств: высокой эластичностью, повышенной износостойкостью и исключительно высокой морозостойкостью. Недостатками являются малая когезионная прочность СКД, хладотекучесть. Резиновые смеси на основе СКД с узким ММР обладают плохими технологическими свойствами, однако по стойкости к тепловому старению и окислению резины на основе СКД превосходят резины на основе НК. Старение полимеров представляет собой совокупность химических и физических превращений, происходящих в полимере при хранении, переработке или эксплуатации, приводящих к потере ими комплекса полезных свойств. Реальный полимерный материал является сложной системой, содержащей в качестве главного компонента высокомолекулярное соединение, а также различные добавки и примеси - пластификаторы, наполнители, стабилизаторы и др. Изучение процессов старения связано с исследованием широкого круга проблем, стоящих перед химией и физикой радикальных, ионных и молекулярных превращений в многокомпонентных системах [ 9]. Синтетические каучуки под влиянием различных факторов претерпевают необратимые изменения, сопровождающиеся полной или частичной потерей ими основных свойств. Подобные необратимые процессы принято называть старением полимеров. Старение может быть вызвано разными причинами (действием кислорода, тепла, озона, света, радиации, агрессивных сред, механическими воздействиями) и сопровождаться изменением как микро-, гак и макроструктуры полимера [, 0, 8, 9]. Отмечено [], что распад молекулярной структуры полимеров при тепловых воздействиях на них является одной из причин старения. Процессы старения полимеров, как правило, сопровождаются изменением их ММ, что и обуславливает потерю ими тех или иных свойств. В зависимости от химического строения макромолекул в полимерах могут происходить разные изменения []. На практике эти процессы протекают как последовательно, так и параллельно и поэтому их трудно разграничить. Преимущественное протекание того или иного процесса в значительной степени определяется структурой каучука. Ответственными за процессы данного типа являются внутренние двойные связи [, 1]. Кроме того, на соотношение процессов деструкции и структурирования оказывают влияние плотность упаковки полимера, а также наличие и характер групп, обрамляющих полимерную цепь []. Таким образом, при наличии преимущественных 1,4-присоединений и при меньшем коэффициенте упаковки преобладают процессы деструкции, и наоборот, при содержании в полимерной цепи 1,2- и 3,4-звеньев и большем коэффициенте упаковки макромолекул - процессы структурирования. В этой связи также следует отметить, что химическую активность полимеров снижают объемные, полярные и другие химически инертные боковые группы, но они же могут и повышать ее, если будут способствовать происходящим в основной цепи реакциям или являться реакционно-способными функциональными группами []. Отмечается, что химические превращения в полимерах представляют собой сложный комплекс взаимосвязанных реакций, точная природа многих из которых пока не установлена. Установлено [, , ], что для полимеров характерны все химические превращения, известные в органической химии для насыщенных, ненасыщенных, алифатических, ароматических углеводородов и их производных. На характер протекания этих превращений оказывают влияние длина макромолекул, стереоизометрия цепей, кристаллизация и т. Неполная завершенность химических реакций в полимерах связывается [] со стерическими препятствиями, с малой подвижностью, малой скоростью (по сравнению с НМС) протекания химических реакций и лимитирующей стадией диффузии реагирующих компонентов. Помимо этого, исследователи отмечают избирательность реакций вдоль цепи макромолекулы [], говоря о предпочтительности реакций в полидиенах по связям, соседним к раскрывшимся двойным. Отмечается [, , , 4] предпочтительность радикального механизма протекания химических реакций в полимерах, хотя, при этом, не исключается возможность протекания реакций и по ионному механизму. Общепринято деление реакций на низкотемпературные (ниже °С) и реакции, происходящие при повышенных температурах.