Свойства и особенности переработки бутадиен-нитрильных каучуков, полученных с различными эмульгаторами

• Автор: Нестерова, Людмила Алексеевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ВВЕДЕНИЕ.

2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1 Бутадиеннитрильные каучуки. Производство. Ассортимент.

Области применения

2.2 Влияние условий синтеза на структуру и свойства

бутадиеннитрильных каучуков

2.3 Переработка и технологические свойства бутадиеннитрильных каучуков

2.4 Основные свойства бутадиеннитрильных каучуков и

резин на их основе

2.5 Морозостойкость резин на основе бутадиеннитрильных каучуков и возможные пути ее улучшения.
2.6 Защита от старения бутадиеннитрильных каучуков и резин
на их основе
2.7 Проблемы замены в производстве резиновых технических изделий некалевых на сульфонатные, сульфонатных на парафинатные бутадиеннитрильные каучуки.
3 ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ.
3.1 Объекты исследований
3.2 Тестированные методы испытаний
3.3 Специальные методы испытаний
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
4.1 Исследование свойств бутадиеннитрильных каучуков
различных типов и резин на их основе
4.1.1 Изучение возможности прямой замены сульфонатных на бутадиеннитрильные каучуки других типов
4.1.2 Исследование влияния примесей в каучуках на свойства резиновых смесей и резин на основе бутадиеннитрильных каучуков новых типов.
4.2 Изучение термических свойств бутадиеннитрильных каучуков различных типов и их структуры
4.3 Разработка рецептурнотехнологических приемов оптимизации эластомерных композиционных материалов на основе
бутадиеннитрильных каучуков новых типов.
4.3.1 Разработка усовершенствованных рецептурных приемов оптимизации эластомерных композиционных материалов на основе бутадиеннитрильных каучуков новых типов.
4.3.2 Разработка технологических приемов модификации свойств новых типов бутадиеннитрильных каучуков, позволяющих улучшить морозостойкость их вулканизатов и резиновых технических изделий
4.4 Исследование свойств технических резин, получаемых с использованием новых эластомерных композиционных материалов
на основе бутадиеннитрильных каучуков новых типов.
4.4.1 Замена сульфонатных каучуков на бутадиеннитрильные каучуки
новых типов в рукавных резинах с использованием новых рецептурнотехнологических приемов их оптимизации
4.4.2 Замена сульфонатных каучуков на бутадиеннитрильные каучуки новых типов в резинах формовых и неформовых резиновых технических изделий с использованием новых рецептурнотехнологических приемов
их оптимизации.
5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ НАУЧНЫХ РАЗРАБОТОК ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ
БУТАДИЕННИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В. Сиговым с сотрудниками, , показано, что в БНК имеет место быть микроблочность типа блоков АВАВА, где А НАК, В бутадиен. В каучуке СКН и СКН авторами определено соответственно ,8 и ,8 звеньев 1,2. По данным авторов методом ЯМР н1 спектроскопии в каучуке СКН акрилонитрил содержится в триадах ВВА, где А акрилонитрил, В бутадиен. В каучуке СКН выявлено наличие триад типа ВВА и А 6 . В каучуке СКН пентады ААВАА и триады АВА и ВВА . Их этого следует, что с повышением содержания НАК в БНК возрастает количество микроблоков акрилонитрила. Наличие композиционной неоднородности в БНК по составу сополимера возможно изза различной реакционной способности бутадиена и акрилонитрила и от степени конверсии ,. Показано, что композиционно неоднородные по составу сополимеры образуются при содержании НАК и ниже . По данным авторов , полученных методом дифференциальной сканирующей калориметрии ДСК, при содержании акрилонитрила в сополимере ниже масс. Б НК является аморфным, некристаплизующимся каучуком, поэтому морозостойкость каучука определяется температурой стеклования и зависит от содержания в нем НАК 5,. С увеличением содержания НАК морозостойкость Б НК снижается. По данным установлено, что композиционное распределение бутадиена и акрилонитрила в БНК НАК , проанализированное с помощью метода гельпроникающей хроматографии, довольно однородно. Об этом может свидетельствовать наличие одной температуры стеклования. В каучуке с содержанием НАК выявлены заметные отклонения в композиционной однородности по наличию двух температур стеклования. В работе показано отсутствие внутри и межмолекулярной циклизации в низкомолекулярных БНК, при этом сополимеры имели небольшой разброс по содержанию структур 1,4цис, 1,4транс и звеньев 1,2. В производстве БНК в качестве эмульгатора одним из первых был применен некаль, но этот продукт не обеспечивал экологических требований к процессу синтеза каучука. Установлено , что при синтезе БНК в присутствии эмульгаторов, имеющих в углеводородной части молекулы ароматические заместители некаль, сульфонол или их смесей с другими анионоактивными эмульгаторами, содержание транс 1,4 звеньев бутадиена в сополимере в ходе процесса практически не изменяется, а при использовании ПАВ, имеющих в молекуле алифатическую углеводородную цепь алкилсульфонат, алкилсульфат, содержание этих звеньев в ходе реакции возрастает. Многие зарубежные и российские фирмы 5,6, для выпуска БНК используют мыла жирных кислот. Сю Сю , по сравнению с мылами фракции Сп С т. БНКС после выделения, а также менее чувствительны к изменению в кислых средах. Экологичную отечественную технологию получения бутадиеннитрильных каучу ков Нитриластов предложили авторы с использованием производных талловых кислот в качестве эмульгатора. Коагуляция латекса БНК требует большого расхода солей. Полное удаление из каучуков солей вызывает снижение скорости вулканизации резиновых смесей, а по мере увеличения их содержания имеет место обратное явление, но при этом снижается качество резин 4,5,8. Процесс сушки БНК возможен как в виде ленты, так и в виде крошки. Для каучуков типа СКН и СКН максимальная температура сушки составляет 0 С, для каучуков типа СКН С. Повышение температуры сушки ухудшает пластоэластические свойства каучука и резин на его основе 4,8. Выпускная форма отечественных БНК представляет собой брикеты, а по мнению ряда зарубежных фирм более перспективными снижение энергозатрат при смешении являются порошкообразные каучуки 5. Технология выпуска порошкообразных и крошкообразных БНК отработана и в России , но не нашла пока практического применения изза проблем с транспортировкой таких каучуков малая вместимость в вагоны по сравнению с брикетированным каучуком. Таким образом, свойства БНК и резин на их основе находятся в зависимости от условий их синтеза эмульгатора, температуры, способа выделения. Однако в литературе не уделено достаточного внимания изучению влияния степени очистки каучуков от эмульгаторов, коагулянтов и других соединений, используемых при синтезе БНК, на свойства сополимеров и резин на их основе.