Термомеханическая обработка каучуков в условиях ограниченного доступа кислорода

• Автор: Клейменова, Наталья Леонидовна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 234 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. МЕХАНОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

1.1.1. Классификация механохимических процессов

1.1.2. Элементарные реакции при механохимических

процессах

1.2. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ДЕСТРУКЦИЮ ПОЛИМЕРОВ

1.2.1. Внутри и межмолекулярные силы

1.2.2. Химическая природа полимера

1.2.3. Прочность химической связи

1.2.4. Молекулярная масса полимера
1.2.5. Температура
1.2.6. Давление .
1.2.7. Сдвиг
1.2.8. Влияние акцепторов на процессы деструкции
каучука
1.3. ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНАЯ ДЕСТРУКЦИЯ
1.3.1. Общая характеристика радикальноцепной
деструкции в присутствии кислорода
1.3.2. Кинетика термоокислительной деструкции
полимеров
1.4. ФЛУКТУАЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМ РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Исследование карбоцспных каучуков
2.2.2. Исследование свойств резиновых смесей и
вулканизатов
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Исследование механотермических процессов в полиизопренах и полибутадиенах на вискозиметре Муни
3.2. Изучение процесса термомеханической деструкции карбоцепных каучуков различными способами
3.3. Исследование эластомерных систем в процессе длительной механотермической обработки
3.4. Изменение свойств карбоцепных каучуков при механотермической обработки с использованием добавок
3.5. Статические испытания каучуков на вискозиметре Муни
в присутствии добавок
3.5.1. Термический прогрев карбоцепных каучуков
3.6. Квазистатические испытания карбоцепных каучуков в присутствии добавок
3.7. Непрерывные испытания карбоцепных каучуков в присутствии добавок
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Роль этих факторов может затушевать различия в прочности связей основной цепи. Силы межмолекуляр-ного взаимодействия определяют когезионную прочность материала, которая в свою очередь влияет на значения температур стеклования и плавления и в значительной степени - на стабильность макромолекул при нагреве и сдвиге. Величина и эффективность вторичных сил взаимодействия зависят от средней длины цепи, полярности, симметрии и ориентации макромолекул. Дж/моль), временных перемещений ядер и электронов при вибрации, которые вызывают возникновение сил притяжения (дисперсный эффект порядка 8,4-,2 кДж/моль). Необходимо учитывать водородные связи, создающие усилия притяжения атомов водорода к атомам фтора, кислорода или азота до кДж/моль. Следует принять во внимание такую особенность строения полимера как наличие в цепи связей между а - метиленовыми группами, обладающих меньшей энергией вследствие сопряжения и легче подвергающихся механокрекингу. Таким образом, здесь определяющую роль играет другой фактор - наличие слабых связей в цепях. Влияние ослабленных связей отражается не только на первичном акте механокрекинга, но и на активности образующихся макрорадикалов, легкости их стабилизации и т. Химическая природа вещества может не изменяться, строго говоря, только при растворении или воздействии тепла (до температуры разложения), а также при механическом разрыве межмолекулярных связей. К влиянию химической природы можно было бы, и отнести и влияние степени разветвленности цепей. Сюда же относится и наличие в полимерных цепях определенных атомов, которые легко отщепляются при механоинициировании с образованием низкомолекулярных соединений (ацетильных групп от ацетатов целлюлозы). Кроме того, следует иметь в виду, что в процессе переупаковки макромолекул и при механодиспергировании возникают все новые и новые «проходные» цепи, зажатые между структурными образованиями и подвергающиеся перенапряжению в первую очередь. Однако этот вопрос изучен недостаточно. Большую роль играет энергия химической связи (или внутренняя прочность) основной цепи. В зависимости от прочности меняется температура термодеструкции полимеров //. Многие химические связи могут не просто диссоциировать, но и вступать в различные реакции. Наиболее часто эта реакция окисления, которая частично предотвращается с помощью антиоксидантов. Изучением механодеструкции полимеров с четвертичными углеродными атомами в основной цепи выявлено, что существование различных типов радикалов //. Проведение опытов по разрушению структурированных полимеров в условиях 6 = const позволяет выявить деструктивные процессы, которые проходят под действием тепла, химических агентов и механических сил. Образующиеся в процессе деструкции новые поперечные связи не напряжены и вследствие этого не разрушаются. Авторами Догадкиным // и Трелоаром // была предложена гипотеза о наличии в натуральном каучуке вторичных поперечных связей, играющих роль временных узлов пространственной сетки полимера. Существование их в других полимерах доказывается многими опытами /, -/. Доказательства образования локальных межмолекулярных связей в полимерах (водородные и вандерваальсовы связи) получены наблюдением их молекулярных спектров. Эти вторичные поперечные связи являются временными и сравнительно легко распадаются и восстанавливаются в процессе теплового движения, причем равновесие между разрушенными и неразрушенными связями смещается с изменением температуры. В полярных каучуках существование временных узлов сетки очевидно, так как полярные группы соседних участков цепей легко образуют локальные поперечные связи. По мнению Ф. Бикки, роль временных узлов сетки могут играть также места перехлестов и перепутанностей макромолекул //. Из уравнения кинетики. Это подтверждается тем, что из двух образцов цис-иолибутадиена с одинаковой характеристической вязкостью, равной 3, -промышленного полудисперсного и опытного, составленного из двух узких фракций (,4% с [? При °С в течение мин вальцевания его характеристическая вязкость уменьшается до 3, именно за счет деструкции высокомолекулярных цепей //.