Бинарные промоторы взаимодействия белой сажи с каучуком

• Автор: Мясникова, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

1. Литературный обзор.
1.1. Обоснование выбора каучуков и наполнителей для обеспечения основных требований, предъявляемых к современным протекторным резинам
1.2. Перспективы перехода от технического углерода к кремнекислотным
наполнителям при производстве протекторных резин
1.3. Основные принципы усиливающего действия активных наполнителей. Гистерезисные потери. Эффект Пейна
1.4. Традиционные и новые промоторы взаимодействия белой сажи с каучуком (coupling agents)
2. Экспериментальная часть
2.1. Объекты и методы исследования
2.2. Изучение влияния бинарных агентов сочетания с аминосодержащими силанизирующими компонентами А различного химического строения и гексахлорпараксилолом (ГХПК) в качестве сшивающего компонента Б на свойства наполненных белой сажей резин.
2.2.1. Изучение влияния химического строения компонента А -аминосодержащих алкоксисиланов (с первичными и вторичными аминными функциональными группами), а также типа каучука, содержания оксида цинка и ДФГ на свойства модельных резин протекторного типа
2.2.2. Трехкомпонентные бинарные агенты сочетания. Изучение влияния дополнительного вязкостного компонента П-801 на свойства модельных резин, содержащих белую сажу и бинарный агент сочетания
2.3. Изучение влияния бинарных агентов сочетания с алкоксисиланом с эпоксигруппой в качестве силанизирующего компонента А и комбинацией диаминодифенилметана (ДДМ) с ГХПК и в качестве сшивающего

компонента Б на свойства протекторных резин на основе каучуков
различного типа
2.4. Изучение влияния бинарной системы агентов сочетания с алкоксисиланом с двойной связью в заместителе при атоме кремния (компонент А) и полиорганосилоксана с содержанием гидридсилановых групп не менее 1% (компонент Б) на свойства модельных резин, наполненных белой сажей
2.4.1. Изучение влияния химической природы силанизирующего компонента А бинарных систем агентов сочетания. Сравнение комплекса свойств резин на основе каучуков различного типа с алкоксисиланом с активированной ^-6030) и неактивированной (винилтриметоксисилан) двойной связью в заместителе при атоме кремния
2.4.2. Изучение влияния химической природы сшивающего компонента Б бинарной системы: полметилгидридсилоксанов П-804 и П-808А с различным содержанием гидридсилановых групп (1 и 1,7% соответственно) на комплекс свойств резин
2.4.3. Изучение возможности исключения ДФГ и снижения содержания оксида цинка в рецептуре протекторных резин с бинарным агентом сочетания 76030+П804
2.4.4. Изучение влияния бинарных промоторов взаимодействия на свойства резин, наполненных белой сажей, на основе СКЭПТ для производства РТИ
Заключение
Выводы
Библиографический список
Приложение.

В последние десятилетия в протекторе легковых шин за рубежом в качестве наполнителя используется белая сажа (далее БС). Это позволяет достичь оптимального сочетания эксплуатационных свойств шин: повышение износостойкости, снижение потерь на качение и усиления сцепления с мокрым и обледенелым покрытием. По-этому, производство шин с белой сажей в протекторе за рубежом широко освоено и за ними закрепился термин «зеленые шины». Для отечественной шинной промышленности также налажен выпуск отечественной белой сажи - Росил 175Б, разработаны и внедрены в производство новые типы высоковинильных БСК (ДССК 2545 М27, ДССК 2560 М27) и на их основе в производственном масштабе выпускаются отечественные «зеленые шины».
Несмотря на то, что введение белой сажи в протекторную резину значительно снижает гистерезисные потери и увеличивает сцепление с дорожным покрытием, при этом наблюдаются существенное ухудшение технологических свойств резиновых смесей и снижение упруго-прочностных свойств вулканизатов на их основе.
При обычной замене ТУ на белую сажу, не будет в полной мере проявляться эффект усиления, т.к. поверхность БС полярна и гидрофильна, а традиционно применяемые каучуки гидрофобны и неполярны, это отрицательно сказывается на диспергировании наполнителя в эластомерной матрице. Кроме того, частицы БС агломерируются в процессе смешения и хранения резиновых смесей, что также приводит к плохим технологическим характеристикам. Поэтому, при введении в рецептуру протектора шины кремнекислотного наполнителя необходимо использовать так называемые промоторы взаимодействия или агенты сочетания (coupling agents) белой сажи с каучуком для получения резин с хорошими технологическими, динамическими и механическими свойствами.
Таким образом, все агенты сочетания выполняют двойную функцию:
во-первых - гидрофобизацию частиц наполнителя с образованием прочной

Е:Ю-5НСН;>ь

уУ/О^^М ИО-ЙЧСНг)'» цр> ' ок

Первичная реакция силанизации БС:

д>-5!-(СНзЬ
№ Ч
;0 84 I Ой
(СН>Ь
Вторичная реакция силанизации БС:

о:,И.он
- п-,о

п-ЯНС'НЩ

0 о X
1 I
0—^14.1, Нг>)

Рисунок 13. Реакции силанизации частиц БС с молекулами 81-69.
Тетрасульфидная цепочка в составе его молекулы способна в процессе вулканизации встраиваться в общую серную вулканизационную сетку (к примеру по механизму дисульфид-дисульфидного обмена) или, распадаясь при повышенных температурах, предоставлять активную серу для дополнительного сшивания эластомера (рис. 13). В процессе вулканизации образуются прочные связи «полимер — наполнитель» ковалентного характера (рис. 14).
К недостаткам ТЕБРТ можно отнести то, что в его присутствии несколько снижается стойкость к преждевременной вулканизации, также при его взаимодействии с ККН образуется этанол, способствующий отщеплению с поверхности наполнителя присоединенных в результате реакции силанизации фрагментов модификатора и возникновения пор в резинах. Как уже отмечалось, резины, содержащие ТЕБРТ, чувствительны к