Разработка протекторных резин с использованием отечественных кремнезёмного наполнителя Росил 175 и бифункционального силана К-69

• Автор: Дементьев, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1Л Требования к эксплуатационным свойствам шин

1.2 Применение диоксида кремния в шинных смесях.

1.3 Виды и типы кремнеземных наполнителей.

1.4 Свойства кремнекислотных наполнителей.

1.4.1 Получение коллоидной кремнекислоты

1.4.2 Строение осажденной коллоидной кремнекислоты

1.4.3 Удельная поверхность коллоидной кремнекислоты.

1.4.4 Структурность поверхности коллоидной кремнекислоты
1.4.5 Химические свойства силанольных групп на поверхности коллоидной кремнекислоты
1.5 Влияние свойств осажденного кремнекислотного наполнителя
на свойства резин.
1.6 Применение эмульсионного и растворного БСК для протекторных резин, наполненных кремнеземным наполнителем
1.7 Поверхностная модификация коллоидной кремнекислоты
1.7.1 Химическая модификация бифункциональными органическими силанами
1.7.2 Влияние модифицирования на вулканизацию резиновых
1.8 Особенности смешения высоконаполненных кремнеземами
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристика исходных веществ.
2.2 Методы исследований.
2.2.1 Приготовление резиновых смесей
2.2.2 Испытания резиновых смесей и вулканизатов
2.2.3 Определение спектров времн релаксации давления расплавов резиновых смесей.
2.2.4 Определение плотности цепей сетки по данным набухания
2.2.5 Определение краевого угла смачивания, свободной поверхностной энергии и параметра кислотности
2.2.5.1 Измерение краевого угла смачивания
2.2.5.2 Определение свободной поверхностной энергии
твердых тел с использованием тестовых жидкостей.
2.2.5.3 Определение кислотноосновных свойств поверхностей полимеров.
2.2.6 Определение улругогистерезисных характеристик на динамическом реометре ЯРА .
2.2.7 Исследование структуры резиновых смесей и вулканизатов методом ЯМРспектросколии
2.2.8 Изучение морфологии резиновых смесей
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ГИЛОВ КРЕМНЕЗМНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ, КАУЧУКОВ И БИФУНКЦИОНАЛЫТЫХ СИЛАНОВ НА СВОЙСТВА РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ И ВУЛКАНИЗАТОВ
3.1 Выбор режима смешения.
3.2 Влияние дозировки кремнезмного наполнителя на свойства резиновых смесей
3.3 Влияние дозировки бифункционального силана К на свойства резиновых смесей наполненных КН.
3.4 Оценка упругогистерезисных характеристик резиновых
смесей наполненных кремнезмными наполнителями
3.5 Исследование резиновых смесей наполненных кремнезмным наполнителем на основе различных каучуков.
3.6 Оценка особенностей взаимодействия в системе
каучук кремнезмный наполнитель.
3.6.1 Исследование реологических свойств резиновых смесей.
3.6.2 Исследования резиновых смесей импульсным
методом ЯМР.
3.6.3 Исследование морфологии резиновых смесей
3.6.4 Исследование кислотноосновных свойств резиновых
смесей и вулканизатов.
3.7 Расширенные испытания резиновых смесей наполненных
кремнезмным наполнителем Росил 5 в сочетании с К
ВЫВОДЫ.по
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Однако в России производство этого продукта или его аналогов отсутствует. Поэтому весьма актуальным является разработка отечественного бифункционального силана. В лабораторных условиях на Казанском заводе СК осуществлн трхстадийный синтез бифункционального силана К . ЛЬСГЬСНзБОСгНз X 4. Химическое строение подтверждено масспекгроскопией. Синтезированный продукт, названный К, по своему строению аналогичен i. В связи с предстоящим переходом российских заводов на выпуск экологических шин нового поколения изучение возможности использования отечественных КН и силанов в протекторных резинах является актуальной задачей. Научная новизна. КН Росил 5. В качестве модификатора поверхности КН впервые использовался отечественный бифункциональный силан К . Показана возможность замены в протекторной резине каучука СКМСАРКМ на новый каучук Триэласт, представляющий собой тройной сополимер изопренастироладивинила, который позволяет уменьшить гистерезисные потери, повысить сцепление с дорогой при сохранении уровня упругопрочностных свойств и износостойкости. С использованием реологического подхода, динамической реометрии, ЯМР спектроскопии, электронной спектроскопии, кислотноосновных свойств резиновых смесей и вулканизатов выявлены особенности взаимодействия в системе каучук КН. Установлено, что спектры времн релаксации резиновых смесей изменяют свою форму и размеры соответственно с ростом дозировки КН, отражая изменение размеров кинетических единиц течения и ММР. С повышением температуры спектр времен релаксации смещается в сторону меньших времн релаксации, что свидетельствует о проходящих процессах разрушения агломератов наполнителя, вследствие чего вязкость композитов снижается. КН. Резиновые смеси и вулканизаты, наполненные КН в сочетании с К , по своим значениям времени спинспиновой релаксации близки к смесям и вулканизатам наполненным ТУ. Замена ТУ на высокодисперсный аморфный КН, поверхность которого обработана кремнийорганическим силаном К , приводит к изменению не только полярной, но и дисперсионной составляющей свободной поверхностной энергии СПЭ, что свидетельствует о химических изменениях в структуре материала. Параметры кислотности резиновых смесей, наполненных КН, имеют преимущественно основные свойства отрицательное значение параметра кислотности . Обработка КН силаном приводит к некоторому уменьшению основного характера поверхности, что может быть связано с более хорошей совместимостью наполнителя с каучуком. Практическая значимость. Разработаны рецептурные и технологические параметры изготовления резиновых смесей с использованием отечественных КН Росил 5 и бифункционального силана К для протектора экологически безопасных шин. Показано, что резины с кремнеземным отечественным наполнителем Росил 5, модифицированным К , по сравнению с резинами, где в качестве наполнителя использовался ТУ, имеют лучшее сцепление с мокрой дорогой, меньшие потери на качение и истираемость. Апробация работы и публикации Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях на XI международной конференции студентов и аспирантов Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений Казань г. IX международной специализированной выставке Шины, РТИ и каучуки Москва, г. Научной сессии КГТУ Казань, г. Наука, Студент, Творчество Чебоксары, г. III всероссийской научной конференции Физикохимия процессов переработки полимеров Иваново, г. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ 3 статьи, 4 материалы конференций, тезисы докладов. Диссертация состоит из введения, трх глав, выводов, списка использованных источников. Работа содержит 1 стр. Список литературы включает 3 наименований. Объекты и методы исследования. Синтетические каучуки СКМСЗОАРКМ, Триэласт, РБСК, СКД, кремнеземный наполнитель Росил 5, бифункциональные силаны К , К П, резиновые смеси и вулканизаты. Стандартные методы оценки свойств резиновых смесей и вулканизатов, методы оценки свойств на реометре 0, , , капиллярном вискозиметре , ЯМРрелаксометре, катетометре КМ8, электронном микроскопе V XV.