На правах рукописи Рязанова Лилия Зиннатулловна МОДИФИКАЦИЯ БУТАДИЕН-МЕТИЛСТИРОЛЬНОГО КАУЧУКА СМЕСЯМИ ЭПОКСИСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ И ЛАКТАМОВ 02 00 06 - Химия высокомолекулярных соединений Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидататехнических наук Казань - 2000 Работа выполнена на кафедре технологии пластических масс Казанского государственного технологического университета Научный руководитель - доктор технических наук, профессор В.П. Архиреев Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Вольфсон С.И. - доктор технических наук, профессор Галимов Э.Р. <...> Автореферат разослан 15 октября 2000 г. Ученый секретарь диссертационного совета, доцент Н.А. Охотина ОБЩАЯ - Актуальность проблемы ХАРАКТЕРИСТИКА улучшения использования технологических этого РАБОТЫ и эксплуатационных свойств бутадиен-метилстирольного каучука (СКМС), обусловлена при его широкой промышленной базе и относительно невысокой стоимости необходимостью поиска новых областей промышленного Резины на основе -СКМС характеризуются малой стойкостью к действию масел, алифатических и ароматических растворителей, топлив и других агрессивных сред, однако, они обладают ценным комплексом высоких физик о-механических показателей. <...> Возможность улучшения качественных характеристик СКМС основана преимущественно на изменении макромолекулярных параметров: микрои макроструктуры, состава и степени разветвленное™, в конечном итоге определяющих весь комплекс свойств резин на его основе. <...> В дан ом аспекте наибольшие эффекты с точки зрения их промышленной реализации могут быть связаны с химической модификацией этого каучука в процессе синтеза или эластомера переработки Химическая модификация полимеров в течение нескольких десятилетий привлекает внимание исследователей всего мира, т.к. позволяет направленно изменять свойства каучуков я резин на их основе. <...> Немалые теоретические и практические успехи <...>
Модификация_бутадиен-метилстирольного_каучука_смесями_эпоксисодержащих_соединений_и_лактамов.pdf
ОБЩАЯ
-
Актуальность
проблемы
ХАРАКТЕРИСТИКА
улучшения
использования
технологических
этого
РАБОТЫ
и
эксплуатационных свойств бутадиен-метилстирольного каучука (СКМС),
обусловлена при его широкой промышленной базе и относительно
невысокой стоимости необходимостью поиска новых областей
промышленного
Резины на основе -СКМС характеризуются малой стойкостью к действию
масел, алифатических и ароматических растворителей, топлив и других
агрессивных сред, однако, они обладают ценным комплексом высоких
физик
о-механических
показателей.
Возможность улучшения качественных характеристик СКМС основана
преимущественно на изменении макромолекулярных параметров: микрои
макроструктуры, состава и степени разветвленное™, в конечном итоге
определяющих весь комплекс свойств резин на его основе. В дан ом
аспекте наибольшие эффекты с точки зрения их промышленной
реализации могут быть связаны с химической модификацией этого
каучука
в
процессе
синтеза
или
эластомера
переработки
Химическая модификация полимеров в течение нескольких десятилетий
привлекает внимание исследователей всего мира, т.к. позволяет
направленно изменять свойства каучуков я резин на их основе. Немалые
теоретические и практические успехи в этой области были достигнуты
отечественными учеными, однако следует иметь в виду, что
приоритетным считалось направление модификации синтетических
каучуков, связанное с приближением их свойств к натуральному каучуку
(НК). В настоящее время, в условиях изменившейся экономической
конъюнктуры, когда каучуки приближаются по стоимости к импортному
НК, эта проблема постепенно утрачивает свою актуальность и на первый
план снова выходит традиционная для модификации эластомеров задача
придания каучукам общего назначения специальных свойств, в первую
очередь, повышенных адгезионных характеристик, износостойкости,
долговечности и стойкости к действию агрессивных сред.
Сложились различные способы осуществления модификации полимеров,
целесообразность которых определяется, прежде всего, эффективностью
действия, невысокой стоимостью и технологичностью добавок С этой
точки зрения использование смесей модификаторов с целью получения
значительных и, тем более, неаддитивных эффектов представляет
теоретический и прикладной интерес. Такие химически активные
смесевые модификаторы обладают полифункциональным действием и
позволяют целенаправленно регулировать технические свойства
эластомерных композиций и вулканизатов на их основе применительно к
условиям эксплуатации и к тому же приводят к
3
Стр.3
комплексному улучшению свойств каучуков и потому являются наиболее
эффективными
Целью данной работы является разработка новых эффективных способов
и изучение закономерностей химической модификации нестер еорегуляр
но го синтетического бутадиен-метилстирольного каучука смесями
химически
активных
соединений,
содержащими
различные
функциональные группы (эпоксидные и амидные), для создания
материалов с улучшенным комплексом базовых свойств, позволяющим
существенно расширить области их практического использования
Поставленная цель достигалась решением следующих конкретных задач -
исследованием механизма химического взаимодействия между
компонентами
-
в
смеси,
исследованием влияния природы модификатора на структуру и
физико-механические свойства каучуков и резиновых смесей на их
основе,
-
добавок
-
различной
отработкой
изучением механизмов совместного действия модифицирующих
природы,
добавок в наиболее эффективной модифицирующей системе,
-
-
разработанного
Научная
исследованием некоторых областей практического использования
способа
новизна
выявлением оптимальной суммарной концентрации и соотношения
условий и режимов модификации,
модификации
работы
Предложен и разработан новый способ химической модификации СКМС
на стадии переработки сырого каучука химически активными смесевыми
композициями, в состав которых входят эпоксисодержащие соединения и
е-капролактам, основанный на образовании привитых олигомерных
фрагментов различной природы и дополнительных поперечных сшивок и
приводящий
к
комплексному улучшению свойств
каучука
Спектроскопическими методами (ИК-, ЯМР-) исследовано химическое
взаимодействие в реальных и модельных системах, а также структура
выделенных при этом продуктов Показано,
что механизм
модифицирования заключается в последовательном присоединении
компонентов смеси к полимеру по 1,2-двоЙкым связям с образованием
привитых фрагментов микроблочного типа Знание этого механизма
позволяет направленно регулировать молекулярную и надмолекулярную
структуру модифицированного СКМС
4
Стр.4