Силоксановые резины, модифицированные органоглиной на основе монтмориллонита

• Автор: Ибрагимов, Марат Ансарович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Аналитический обзор

1.1 Деструкция полиорганосилоксанов, механизмы деструкции силокеановых эластомеров

1.1.1 Термическая деструкция

1.1.2 Термоокислительная деструкция

1.2 Стабилизаторы и термостабилизаторы силокеановых эластомеров

1.2.1 Виды стабилизаторов и термостабилизаторов

1.2.2 Влияние термостабилизаторов на свойства резин

1.3 Методы термостабилизации

1.4 Особенности строения слоистых силикатов и

интеркаляции в них полимеров
1.5 Повышение термостойкости силиконовых резин
органоглинами
1.6 Заключение
2 Экспериментальная часть
2.1 Выбор объектов и методов исследования
2.1.1 Характеристики объектов исследования
2.1.2 Перевод природного бентонита в натриевую форму и
получение органобентонита
2.2 Изготовление резиновых смесей
2.3 Основные методы исследований
2.3.1. Оценка физикомеханических свойств
2.3.2 Реологические и вулканизационные свойства
2.3.3 Электрические показатели
2.3.4 Термогравиметрический анализ и
дифференциальносканирующая калориметрия
2.3.5 Рентгенографический фазовый анализ
2.3.6 Исследование стойкости к воздействию жидких
агрессивных сред
2.3.7 Изучение структуры вулканизационной сетки
2.3.8 Совмещенный анализ инфракрасной спектроскопии и дифференциальнотермический
2.3.9 Анализ дисперсности различных наполнителей
2.3. Инфракрасная спектроскопия
3 Обсуждение результатов эксперимента
3.1 Влияние состава и природы слоистого силиката на
свойства силокеановых резин
3.1.1 Межплоскостные расстояния в модифицированном
слоистом силикате
3.1.2. Термические и физикомеханические свойства силокеановых
резин со слоистыми силикатами
3.1.3 Стойкость к воздействию жидких агрессивных сред
3.1.4 Электрические свойства
3.1.5. Вязкости по Муни
3.2 Разработка резины с модифицированными слоистыми силикатами
4 Выводы
5 Список литературы 1 Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Участие гидроксильных групп в образовании метана по реакции (3) было доказано экспериментально. По мере выделения метана происходит расходование концевых силапольных групп, и скорость деструкции заметно снижается. О-I . Образование циклического переходного комплекса с участием р-элекгронов кислорода и вакантных Зс1-орбиталей кремния облегчает перенос электронов. Этим и объясняется, очевидно, очень низкая энергия активации процесса деструкции у свободных от примесей ПДМС, не имеющих активных концевых групп (-8 кДж/моль), по сравнению с энергией диссоциации — О-связи (0-7 кДж/моль) []. Ыа основании термогравиметрических данных Андрианов с сотр. ПОС. Первая ступень разложения (потеря массы -%) характеризуется величиной ЕаКт=7,2 кДж/моль и связана, по мнению авторов, с деструкцией ПДМС-цепей с концевыми* ОН - группами, приводящей к образованию сетчатой- структуры. Вторая ступень связана1 с термическим разрывом образовавшихся полимерных сеток, о чем свидетельствуют высокие значения энергии активации (Еак-Т=0,8“4,4 кДж/моль), этого процесса. Кроме концевых ОН - групп активными центрами деполимеризации являются остатки катализатора, расположенные на концах молекул ПОС [7, ]. В зависимости от природы используемого катализатора (щелочь, кислота) такими активными центрами могут быть силанолятные или сложноэфирные группы. Каталитическое влияние примесей полярного характера на процесс разрыва силоксановых связей подтверждают исследования релаксации напряжения вулканизатов силоксанового каучука, очищенного от катализатора и содержащего 0. КОН. Дж/моль, во втором - ,3 кДж/моль. Термостойкость полимера в значительной степени зависит от типа катализатора, использованного для его получения. Так, потеря массы СКТВк (кислая полимеризация) составляет % при нагревании в вакууме в течение 2 часов при 0°С, а СКТВ„, такие же потери наблюдаются уже при 5°С [9]. Льюис [] обнаружил резкое увеличение скорости распада полимеров после того, как потери массы достигали % и предположил, что это ускорение вызывается некоторыми компонентами, которые содержатся в полимере и катализируют процесс распада. С помощью эмиссионной спектроскопии было установлено наличие примесей элементов Ва - 0. РЬ - 0. А1 - 0. А& - 0. Поскольку концентрация примесей слишком мала, чтобы каталитически разрушить связь — О, полагают, что. О - О). При этом образуются так называемые «живые» активные центры, ускоряющие процесс деполимеризации [, ]. Процессы, происходящие в кремнийорганических эластомерах при нагревании в присутствии кислорода, во многом отличаются от рассмотренных выше термических превращений их в вакууме или инертной атмосфере. Однако общим для обоих процессов является образование циклического тримера - Дз []. С [, ]. Установлено, что при окислении силоксановых полимеров свободнорадикальный процесс [, ] окисления боковых групп не распространяется на основную цепь. Однако окисление органического обрамления инициирует процесс разрушения основных цепей вследствие образования по месту окислившихся метальных групп силанольных групп и других продуктов окисления []. В настоящее время большинство исследователей придерживается мнения, что поперечные связи,, образованные при окислении силоксановых полимеров, представляют собой силоксановые связи [, ]. При температурах выше 0°С термоокислен ие; силоксановых эластомеров, сопровождается- как отрывом органических радикалов; так и разрывом основной цепи: с образованием ци клоси л океанов Это доказано экспериментально для случая изотермического окисления силоксановых резин при 0°С []. При этом полагают, что процесс термоокисления силоксановых полимеров проходит в 2 стадии:: сначала образуются циклосилоксаны в результате деструкции и окисляются органические радикалы, расположенные на поверхности глобул эластомеров, а затем полностью окисляется боковое обрамление При окислении органических радикалов, в ПОС накапливаются активные группы - ОН [], которые способствуют разрушению основной цени полимеров, т. Об этом, например, свидетельствуют сравнительные данные по- потере массы ПДМС в.