Силанмодифицированный этиленпропилендиеновый каучук и адгезионные композиции на его основе

• Автор: Шастин, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Характеристика этиленпропилендиеновых каучуков. Общие

свойства. Области применения.

1.1.1 Применение эластомерных композиций на основе СКЭПТ

1.1.2 Модификация этиленпропилендиеновых каучуков.

1.2 Органосиланы. Общие свойства. Области применения

1.3 Полимерные композиции, модифицированные органосиланами

1.3.1 Улучшение адгезионных свойств резин на основе органических каучуков кремнийорганическими соединениями.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2. Характеристика используемых в работе веществ.

2.1.1 Каучуки.
2.1.2 Модифицирующая добавка
2.1.3 Наполнители.
2.1.4 Инициатор образования радикалов.
2.1.5 Катализаторы
2.1.6 Технологические добавки.
2.1.6.1 Триметилолпропантриметакрилат.
2.1.6.2 Канифоль
2.1.6.3 Паволан.
2.1.6.4Деструктированный бутилкаучук Р
2.1.7 Растворители
2.2 Методика получения композиций.
2.2.1 Методика проведения модификации этиленпропилендиенового
каучука
2.2.2 Методика получения наполненных композиций на основе силанмодифицированного каучука СКЭПТ.
2.3 Методы испытаний.
2.3.1 Физикомеханические свойства резин
2.3.2 Адгезионные свойства композиций.
2.3.2.1 Определение прочности связи при отрыве
2.3.2.2 Определение предела прочности при сдвиге
2.3.3 Определение плотности поперечных связей вулканизатов.
2.3.4 Термические методы исследования
2.3.4.1 Дифференциальносканирующая калориметрия ДСК.
2.3.4.2 Совмещенный метод анализа Дифференциальносканирующая калориметрия Термогравиметрический метод анализа ДСКТГ
2.3.4.3 Термомеханический анализ ТМА
2.3.4.4 Динамический механический анализ ДМА
2.3.5 Методы исследования структуры композиций
2.3.5.1 ИКспсктрометрия
2.3.6 Определение кислотноосновного взаимодействия поверхностей полимеров
2.3.6.1 Измерение краевого угла смачивания.
2.3.6.2 Определение свободной поверхностной энергии твердых тел с использованием тестовых жидкостей
2.3.6.3 Определение кислотноосновных свойств поверхностей полимеров
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Модификация этиленпропилендиенового каучука
винилтриэтоксисиланом
3.1.1 Рецептурнотехнологические параметры модификации этиленпропилендиенового каучука винилтриэтоксисиланом
3.1.2 Определение упругопрочностиых и адгезионных свойств силанмодифицированного каучука СКЭПТ.
3.1.3 Исследование термостойкости силанмодифицированного СКЭПТ
3.2 Разработка композиций на основе силанмодифицированного СКЭПТ с повышенными адгезионными свойствами
3.2.1 Влияние функциональных добавок различной природы на адгезионные свойства силанмодифицированного СКЭПТ.
3.2.2 Исследование адгезионных свойств наполненных композиций на основе силанмодифицированного СКЭПТ от типа и количества наполнителя
3.2.3 Адгезионные свойства наполненных композиций, содержащих адгезионные добавки
3.3 Разработка однокомпонентной клеевой и гидроизоляционной мастики на основе силанмодифицированного СКЭПТ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Характеристика этиленпропилендиеновых каучуков. Области применения. Модификация этиленпропилендиеновых каучуков. Органосиланы. Общие свойства. Улучшение адгезионных свойств резин на основе органических каучуков кремнийорганическими соединениями. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Характеристика используемых в работе веществ. Каучуки. Наполнители. Инициатор образования радикалов. Технологические добавки. Триметилолпропантриметакрилат. Паволан. Методика получения композиций. Методика получения наполненных композиций на основе силанмодифицированного каучука СКЭПТ. Методы испытаний. Адгезионные свойства композиций. Определение плотности поперечных связей вулканизатов. Дифференциальносканирующая калориметрия ДСК. Измерение краевого угла смачивания. Определение упругопрочностиых и адгезионных свойств силанмодифицированного каучука СКЭПТ. Влияние функциональных добавок различной природы на адгезионные свойства силанмодифицированного СКЭПТ. Разработка однокомпонентной клеевой и гидроизоляционной мастики на основе силанмодифицированного СКЭПТ. ЛИТЕРАТУРА. Актуальность темы. Этиленпропиленовые каучуки одни из наиболее востребованных каучуков как специального, так и общего назначения. Рост объемов потребления этих каучуков связан с отличной совокупностью таких свойств как высокой стойкостью к озонному и тепловому старению, стойкостью к действию кислот и щелочей, способностью к высокому наполнению. СКЭПТ традиционно применяют при производстве РТИ, получении смесевых и динамически вулканизованных тсрмоэластопластов. На сегодняшний день на мировом рынке представлено большое разнообразие типов и марок СКЭПТ, отличающихся составом и свойствами. Одним из отечественных производителей СКЭПТ является ОАО Нижнекамскнефтехим, однако производимый каучук не обеспечивает в полной мере потребность внутреннего рынка. В России развитие рынка клеящих составов мастичного типа для укладки мягких кровель, обусловленное увеличением потребления полимерных рулонных кровсльны материалов таких как ЕРОМ мембраны определяет необходимость разработки клеящих и гидроизоляционных мастик с улучшенными атмосферостойкостью и адгезионными свойствами. Однако его не удовлетворительная адгезионная прочность к различным субстратам затрудняет применение данного эластомера в этой области. Одними из используемых в настоящее время модификаторов полимеров являются бифункциональные органосиланы, которые применяют, в основном, в качестве сшивающих агентов, агентов сочетания и промоторов адгезии. Проведенные ранее исследования модификации СКЭПТ силанами были ориентированы на улучшение диэлектрических и физикомеханических свойств, применяемых в кабельной, автомобильной промышленности. Исследование адгезионных свойств силанмодифицированных СКЭПТ осталось менее изученным. В этой связи модификация СКЭПТ бифункциональными органосиланами с целью повышения его адгезионных свойств является актуальной задачей, решение которой может привести к расширению областей применения этиленпропилендиенового каучука. Целью данной работы явилось получение силанмодифицированного СКЭПТ и клеевых композиций на его основе с улучшенными адгезионными свойствами. СКЭПТ. Научная новизна. Установлен механизм повышения адгезионной прочности силанмодифицированного СКЭПТ к субстратам различной природы заключающийся в том, что в результате силанольной модификации каучука СКЭПТ помимо химического взаимодействия силанольных групп модифицированного каучука с поверхностью субстратов, происходит увеличение основности поверхностного слоя каучука, что приводит к усилению межфазного взаимодействия на границе адгезивсубстрат. Практическая значимость. Па ЗАО КВАРТ проведены опытнопромышленные испытания разработанной клеевой композиции мастичного типа на основе силанмодифицированного СКЭПТ. Результаты испытаний показали, что по общему комплексу свойств разработанный клеевой состав превосходит промышленно производимые аналоги и может быть рекомендован к промышленному производству. Апробации работы и публикации. Актуальные проблемы науки Прага, .