Разработка резин на основе бутадиен-нитральных каучуков нового поколения с применением технологических добавок и стабилизаторов

• Автор: Ушмарин, Николай Филиппович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОРИ

1.1. Материаловедческпе аспекты разработки резин на основе

бутадиеннитрильных каучуков

1.1.1 .Современные БНК и резины на их основе

1.1.2. Новые наполнители на основе кремнекислот и техуглеродов

1.1.2.1 .Кремнекисл оты.

1.1.2.2. Технические углероды.

1.1.3. Новые ускорители.
1.1.4. Новые масла и пластификаторы.
1.2. Роль технологических добавок в резинах на основе БНК.
1.3. Роль ПАВ в составе резин на основе БНК.
1.4. Роль стабилизаторов в резинах на основе БНК и других каучуков
1.4.1. Фенольные стабилизаторы
1.4.2. Аминные стабилизаторы
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Характеристики исходных веществ
2.2. Методы исследования
2.2.1. Исследование свойств каучуков и резиновых смесей.
2.2.2. Исследование свойств резин.
2.3. Технология приготовления композиционных стабилизаторов.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Исследование влияния технологических добавок па свойства резин
на основе БНК нового поколения
3.1.1. Вухтазин РВгс
3.1.2. Эластид
3.1.3. Оксанолы ЦС0 и КД6
3.1.4. Фактис
3.2. Исследование Новантокса 8 ПФДА и его композиций в качестве
стабилизаторов для резин на основе БНКС и нитриластов.
3.2.1. Новантокс 8 ПФДА
3.2.2. Порошковые стабилизаторы на основе новантокса 8 ПФДА.
3.2.3. Сплавы новантокса 8 ПФДА с ацетонанилом Н
3.2.4. Композиционные стабилизаторы на основе новантокса 8 ПФДА
3.3. Исследование ЭФ1 и ТХЭФ в качестве функциональных
пластификаторов для современных БНК
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Причём, при синтезе БНК в присутствии эмульгаторов типа некаль, алкил арил сульфонаты, мыла смоляных кислот (молекулы содержат ароматические ядра) получаемый сополимер более однороден по чередованию звеньев мономеров, чем в присутствии эмульгаторов типа алкилсульфаты, мыла жирных кислот (молекулы содержат алифатические цепочки). Исследования ММР БНК и его формирования по ходу реакции проведённые методом гель-пропикающей хромотографии показали, что более узкое ММР золь фракции (без микрогеля, массовая доля которого в сополимере может доходить до -%) наблюдается для образцов, полученных на эмульгаторах, молекулы которых содержат ароматические ядра, с применением водорастворимых гидроперекисей [3]. ММР обычно улучшает технологические свойства каучуков и соответственно резиновых смесей на их основе, главным образом в результате того, что низкомолекулярные фракции являются пластификаторами для высокомолекулярного полимера и снижают его «жёсткость» при переработке. Присутствие большого количества низкомолекулярных фракций имеет свои недостатки, снижается прочность и эластичность вулканизатов. При прочих равных условиях при применении водорастворимого инициатора полидисперсность сополимера выше. Длинноцепные разветвления в молекулах каучука резко ухудшают как технологические свойства резиновых смесей, так и деформационнопрочностные свойства вулканизатов. Каучукн разных производителей содержат различные эмульгаторы [4]. Например, все четыре отечественных производителя БНК используют разные эмульгирующие системы: ОАО «Воронежсинтезкаучук» - смесь солей жирных и канифолевых кислот, ОАО «Красноярский завод СК» - соли жирных кислот, ОАО «Омский каучук» - смесь солей алкилсульфоната и канифоли, Воронежский филиал ФГУП «НИИСК» - эмульгатор сульфатного типа. Первоначально предполагалось, что замена эмульгатора, не участвующего в химических процессах при полимеризации, не сильно скажется на свойствах каучука, технологичности и свойствах резин. Однако, оказалось, что это является сложной технологической проблемой. Так, например, было показано [5, 6], что при переходе от сульфонатного каучука к парафинатному снижается морозостойкость ряда резин. Двухкомпонентные эмульгирующие системы для синтеза БНК, состоящие, например, из алкилсульфоната натрия и диспропорционированной канифоли, додециклосульфата натрия и оксиэтилированного нонилфенола, в присутствии которых проявляется наибольший эффект микроэмульгирования мономеров по сравнению с традиционными эмульгаторами, позволили несколько улучшить качество БНКС. БНК с высокой стабильностью в процессе синтеза и при отгонке мономеров и возможность проведения бессолевой коагуляции введением кислоты. Отличительной особенностью такого процесса является использование полимерных эмульгаторов такого состава, что маслобензостойкость и физико-механические свойства каучуков повышаются. В работе [7] при использовании полимерного поверхностноактивного вещества (ППАВ) на основе метакриловой кислоты (МАК), НАК и пиперилена (ПП) с содержанием звеньев связанной МАК % и отношением звеньев КАК и диена 0,8 был получен СКН-АМ, превосходящий по свойствам нитриласт М (для СКН-АМ маслобензостойкость выше на -%, чем для нитриласта М). Действие вводимого с каучуком эмульгатора изменяет свойства, как резиновых смесей, так и резин. На стадии синтеза эмульгатор влияет на молекулярные характеристики каучуков и, следовательно, на свойства резиновой смеси и РТИ. При изготовлении резиновых смесей и вулканизации изделий эмульгатор может действовать как поверхностноактивное вещество и тем самым изменять характер распределения ингредиентов, а также участвовать в процессе вулканизации и, таким образом, влиять на технологический процесс и свойства резин. По отдельности эти воздействия могут быть невелики, но, суммируясь, они могут существенно осложнить реальную технологию изготовления резин и часто делают невозможным прямую замену одного БНК другим. Например, каучуки серии БНКС, содержащие органические кислоты и их соли (в сумме не более 3%), и резиновые смеси на их основе имеют повышенную стойкость к иодвулканизации по сравнению с резинами на основе СЮН и нитриласта [8].