Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Создание композиций противостарителей и исследование их влияния на свойства резин

Диссертация: Создание композиций противостарителей и исследование их влияния на свойства резин
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Научная новизна. Впервые изучаются композиционные противостарители, созданные на основе эвтектических сплавов. Впервые показано, что физическое взаимодействие между компонентами сплава, определяет ассоциативный характер их присутствия в эластомерной матрице. Установлено, что увеличение степени сродства композиционного сплава с каучуком уменьшает диффузионную активность компонентов сплава… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Теоретические и практические аспекты старения и стабилизации резин
    • 1. 2. Современный ассортимент противостарителей
    • 1. 3. Перспективные направления в разработке эффективных систем противостарителей
    • 1. 4. Синергические системы противостарителей
    • 1. 5. Основные способы физико-химической модификации ингредиентов резиновых смесей
      • 1. 5. 1. Физическая модификация
      • 1. 5. 2. Физико-химическая модификация
    • 1. 6. Растворимость противостарителей в резинах
    • 1. 7. Выводы по литературному обзору
  • 2. Объекты и методы исследования
  • 3. Особенности эвтектического состояния сплавов противостарителей
    • 3. 1. Исследование свойств бинарных сплавов противостарителей
    • 3. 2. Влияние эвтектического состояния противостарителей на свойства резиновых смесей и вулканизатов
    • 3. 3. Определение роли s-капролактама в бинарном сплаве противостарителей
    • 3. 4. Особенности абразивного износа в присутствии композиции противостарителей
    • 3. 5. Влияние сродства эвтектического сплава противостарителей с эластомерной матрицей
    • 3. 6. Исследование диффузионной активности эвтектического сплава противостарителей на термоокислительную стойкость вулканизатов
  • 4. Выбор типа композиционного противостарителя для реализации в производстве
  • 5. Эвтектический сплав противостарителей, осажденный на носитель
    • 5. 1. Адсорбционное взаимодействие в системе эвтектический сплав противостарителей — носитель
    • 5. 2. Влияние адсорбционного взаимодействия на эффективность защитного действия композиционного противостарителя
    • 5. 3. Влияние типа носителя на защитное действие композиционного противостарителя
    • 5. 4. Анализ поведения композиционного противостарителя в резиновых смесях на основе полярных и неполярных каучуков
  • 6. Производственные испытания композиционного ПРС
  • Выводы

Создание композиций противостарителей и исследование их влияния на свойства резин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность. В настоящее время основными и широко используемыми противостарителями технических и шинных резин являются ацетонанил и диафен ФП. Наиболее эффективному из них диафену ФП, присущ непроизводительный расход вследствие высокой диффузионной активности с последующей сублимацией с поверхности изделий. Иначе говоря, он не способен обеспечить длительную защиту от старения. Применение новых противостарителей, получаемых с помощью синтеза, не всегда экономически оправдано. Поэтому, одной из актуальных задач является создание композиций противостарителей, обеспечивающих длительную защиту вулканизатов от старения и отвечающих требованиям рынка и производства.

Цель работы. Создание композиций противостарителей, способных обеспечить длительную защиту вулканизатов от старения с приемлемыми с позиций резинового производства технологическими свойствами и удовлетворительными товарными качествами. Разработка научных основ технологии получения новых композиционных противостарителей, путем осаждения эвтектических сплавов на различные типы носителей без использования растворителей и высоких температур. Изучение стабилизирующего влияния полученных продуктов на свойства резиновых смесей и вулканизатов.

Научная новизна. Впервые изучаются композиционные противостарители, созданные на основе эвтектических сплавов. Впервые показано, что физическое взаимодействие между компонентами сплава, определяет ассоциативный характер их присутствия в эластомерной матрице. Установлено, что увеличение степени сродства композиционного сплава с каучуком уменьшает диффузионную активность компонентов сплава, способствуя, тем самым более длительной защите резин от термоокислительного старения.

Практическая значимость. Разработан композиционный противостаритель ПРС-1 (ТУ № 38−303−41−00), обеспечивающий высокий уровень и длительную защиту вулканизатам от термоокислительного старения. ПРС-1 внедрен в действующую рецептуру резиновых смесей для каркаса и брекера шин диагональной и радиальной конструкций ОАО «Волтайр» вместо диафена ФП.

Выводы.

1 .Установлено, что композиционные противостарители, полученные на основе эвтектических сплавов, обеспечивают более эффективную защиту вулканизатам от старения, чем компоненты их составляющие, введенные в каучук по отдельности или в виде механической смеси.

2. Показано, что s-капролактам можно отнести к противостарителям превентивного типа. Его эвтектический сплав с диафеном ФП обладает рядом преимуществ по сравнению со сплавами, содержащими каптакс, тиурам и др. Это, прежде всего, низкая вязкость сплава, позволяющая проводить его осаждение на коллоидную кремнекислоту в отсутствии растворителей.

3. Установлено, что для компонентов сплава диафен ФП — s-капролактам характерно водородное взаимодействие. Это определяет ассоциативный характер присутствия сплава в эластомерной матрице и, в свою очередь, по сравнению с компонентами, составляющими сплав, увеличивает степень сродства с каучуком. При этом, уменьшение диффузионной активности компонентов сплава, препятствует их миграции в поверхностные слои изделия. Снижение вероятности непроизводительного расхода, в конечном итоге, увеличивает продолжительность сохранения физико-механических показателей вулканизатов в процессе термоокислительного старения.

4.Показано, что осаждение эвтектического сплава на носитель позволяет обеспечить композиционному противостарителю не только приемлемую технологическую форму с позиций резиноперерабатывающего производства, но и дополнительные физические препятствия истощению его запасов в каучуке.

5. Установлено, что адсорбционное взаимодействие обусловлено образованием водородных связей между силанольными группами коллоидной кремнекислоты и NHгруппами компонентов эвтектического сплава. В силу этого, композиционному противостарителю свойственен еще больший пролонгирующий эффект в защитном действии, чем эвтектическому сплаву. б. Результатом проведенных исследований явилось создание композиционного противостарителя ПРС-1 (ТУ № 38−303−41−00), обеспечивающего эффективную защиту вулканизатам от термоокислительного старения. В настоящее время ПРС-1 используется в резиновых смесях для изготовления каркаса и брекера автомобильных шин вместо диафена ФП.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Н. Химия процессов деструкции полимеров. М.: Химия, 1979.-251с.
  2. С.М. Некоторые теоретические и практические аспекты старения и стабилизации эластомеров общего назначения // Каучук и резина.-1994. -№ 5.-С.32−42.
  3. М.Б. Старение и стабилизация полимеров. -М.: Наука, 1964.- 331с.
  4. Г. Н. Синтез и исследование эффективности химикатов для полимерных материалов/ Г. Н. Громова, К.Б. Пиотровский- М.: Химия, 1970.-77с.
  5. В.В. Пространственно затрудненные фенолы / В. В. Ершов, Г. А. Никифоров, А.А. Володькин- М.: Химия, 1972.-352 с.
  6. А.С. Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров / А. С. Кузьминский, С. М. Кавун, В.П. Кирпичев- М.: Химия, 1976.-368 с.
  7. Н. Деструкция и стабилизация полимеров/ Н. Грасси, Д. Скотт М.: Мир, 1988.-246с.
  8. С.М., Генкина Ю. М. О путях продления защитного действия стабилизаторов в шинах // Каучук и резина. -2001 .-№ 2.-С.26−31.
  9. Ignnatz-Hoover I., Byron Н. Thermoplastic elastomers // Rubber World. -1998. -№ 9, — P. 39−47.
  10. M. Ю., Кавун C.M., Лыкин А. С. Пути повышения эффективности стабилизирующих систем для шинных резин // Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978.-66с.
  11. С.М. Некоторые теоретические и практические аспекты старения и стабилизации эластомеров общего назначения // Каучук и резина.-1994. -№ 5.-С.32−42.
  12. Ozone resistant rubbers / Cain M.E., Gelling I.R., Knight G.T., Lewis P.M. // Rubb.Ind. -1975. № 10.-P.216−226.
  13. Пат. № W091/5 773 Межд., МКИ С 07 D 251/70, С 08 К 5 / 3492 / Химические добавки к каучуку / Н. Липан, С. Томас Заявл. 16.06.87- Опубл. 19.09.89.
  14. Пат. № W99/20 687 Межд., МКИ С 08 К 5/34, 5/17 /Вулканизуемая резиновая смесь / П. Гармен, С. Раймонд Заявл. 12.07.94- Опубл. 17. 11. 96.
  15. Пат. № 4 532 285 США, МКИ С 08 К 009/04/ Добавки к каучуку для озонирования / Ф. Манио, 3. Динзер. -Заявл. 13.09.83- Опубл. 08.07.86.
  16. Пат.№ 317 486 А1 Евр., МКИ С 08 К 005/18 / Каучук, содержащий маточную смесь противостарителей / Р. Миллер, С. Витт Заявл. 11.03.86. Опубл. 24.05.89.
  17. The polymeric composition / Evans L. R., Benko D.A., Gillick I.C., Waddell W.H.//Rubb. Chem.Technol.- 1992. -№ 5.-p. 1333.
  18. Пат. № 5 504 159 США, МКИ С 84 061/ 20 / Полимерный антиоксидант/ М. Бордалл. -Заявл. 04.09.87- 0публ.08.08.89.
  19. Пат. № 446 551 А1 Евр., МКИ С 08 К 005/18 / Вулканизуема резиновая смесь /Т. Каплун, П. Гуслит. Заявл. 09.05. 85- Опубл. 12.03.87.
  20. Hong S.W., Ferrandino M.P.Termo-stabiliti of the rubber // Meet. Rubb.Div. Am. Chem. Soc. Clevlend.-1997. -64 p.
  21. П.И. Ингибирование процессов окисления полимеров смесями стабилизаторов / П. И. Левин, В. В. Михайлов, А. И. Медведев М.:НИИТЭИ, 1970.- 120 с.
  22. С.М. Диарил-п-фенилендиамины для длительной защиты шин -система проверенная временем. // Новости шинной, резиновой и смежных областей-1995. -№ 2.- С.3−14.
  23. К.Б. Старение и стабилизация синтетических каучуков и вулканизатов / К. Б. Пиотровский, З. Н. Тарасова М.: Химия, 1980. — 257 с.
  24. Scoot G. Atmospheric Oxidation and Antioxidants. London etc., Elsevier, 1965.528 p.
  25. А.Я. Синтез и исследование эффективности химикатов для полимерных материалов. / А. Я. Борзенкова, З. Н. Тарасова, О. Г. Скворцова М.:Химия,-1970.-243 с.
  26. Защита резин на основе олигомеров от атмосферного старения / Тихонова Т. М., Кавун С. М., Гольберг Ю. Е., Иванов В. Б. // Каучук и резина. -1990.-№ 7.-С.15−17.
  27. А.С. Старение и стабилизация полимеров. М.: Химия, 1966. -112 с.
  28. Влияние компонентов стабилизирующей системы на кинетику расхода алкиларилпроизводных n-фенилендиамина при атмосферном старении резин / Токарева М. Ю., Сидорова JI.A., Матвеев А. В., Лыкин А. С. // Каучук и резина. — 1990.-№ 5.- С.15−17.
  29. Некоторые особенности атмосферного старения эластомеров/ Тихонова Т. М., Кавун С. М., Пастернак B.C., Шуманов JLA.// Каучук и резина. -1990.-№ 5.- С.12−15.
  30. Г. В. Кинетика и катализ / Г. В. Карпухина, З. К. Майзус, М. Я Мескина. -М.: Химия, 1968. -249с.
  31. С.М., Генкина Ю. М. Оптимизация состава смесевого стабилизатора на основе И-изопропил-К'-фенил-пара- фенилендиамина и кумилированных дифениламинов для применения в покровных резинах шин // Каучук и резина. -1996.-№ 2.-С.8−12.
  32. С.В., Сольяшинова О. А., Мухутдинов А. А. Изучение механизма синергизма стабилизаторов диафена ФП и ДФФД // Каучук и резина. — 2003.-№ 2.-С.24−26.
  33. К.В. Структурно-химическая модификация. М.: Химия, -1989. -. 176с.
  34. А.С. Новое в области старения и стабилизации эластомеров// Каучук и резина. 1969.-№ 11.-С.З-9.
  35. Н.М. Задачи фундаментальных исследований в области старения и стабилизации полимеров. М: Химия, 1970. — 57 с.
  36. Н.М. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе / Н. М. Эмануэль, Е. Г. Денисов, З. К. Майзус М.: Наука, 1965.-376 с.
  37. Н.М. Химическая физика старения и стабилизации полимеров/ Н. М. Эмануэль, A. J1. Бучаченко М.: Наука, 1965.-256с.
  38. Н.М. Старение и стабилизация // Высокомолекулярные соединения 1985. -№ 7.- С. 1347−1363.
  39. А.А., Гришин Б. С. Модификация химикатов добавок эластомерных композиций // Успехи химии. -1994.-№ 8. С.719−729.
  40. А.А., Зеленова В. Н. Использование вулканизующей системы в виде твердого раствора // Каучук и резина. 1988.-№ 7.-С.28−30.
  41. А.А. Модификация компонентов серных вулканизующих систем и их влияние на свойства резин: Автореф.дис. .докт. техн. наук/ КГТУ.-Казань, 1993.-36с.
  42. В.М. Контактное плавление веществ, образующих эвтектические системы с промежуточной фазой // Журнал физ. химии.- 1983. № 43. — С.499−502.
  43. Контактное плавление / Федюкин Д. Л., Виноградова Т. И., Данченко JI.A., Ермилова Н. В. //Каучук и резина. 1973. — № 11.- С. 15−18.
  44. Исследование сплавов кристаллических веществ / Ерченкова, А .Я., Рахман М. З., Штерн М. А., Гогина Л.Н.// Каучук и резина. 1973. -№ 12. — С. 14−17.
  45. В.М. О механизме контактного плавления // Журнал физ. химии, 1969.-№ 2.-С. 299−304.
  46. .С., Туторский И. А., Потапов Е. Э. О растворимости и диффузии твердых низкомолекулярных веществ в полимерах // Высок, мол. соед.. -1974.-№ 1.-С.130−135.
  47. С. Фазовые равновесия в химической технологии -М: Мир, 1989. -127с.
  48. О.А. Экологические аспекты физико-химической модификации стабилизаторов шинных резин: Дис.канд.хим.наук/ КГТУ.-Казань, 1998.-128с.
  49. А.Ф., Огрель A.M. Повышение стойкости резин на основе комбинации каучуков к термоокислительному старению// Каучук и резина. -1991.-№ 6. с.20−21.
  50. А.Ф., Огрель A.M. Использование композиции противостарителей с пластификатором для повышения озоностойкости резин// Каучук и резина 1994.- № 6. с.25−27.
  51. Н.В. Резиновые смеси на основе комбинации каучуков / Н. В. Чирков, Н. Д. Захаров, С. В. Орехов М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1994.-64 с.
  52. Пат. 62−537 Япония, МКИ С08 К 3/ 06 С 08 К 9/2 / Улучшение диспергируемости не растворимой серы в каучуке / М. Тахеши, К. Морисима. -Заявл. 26.06.85. Опубл. 6.01.87.
  53. Пат. 59−80 438 Япония, МКИ С08 J 3/ 20, С 08 J 3/ 12 / Микрокапсулы противостарителей для каучука/ Т. Тираямо, К. Касюнотимо. Заявл. 29.10.82. Опубл. 9.05.84.
  54. Пат. 1 570 125 ФРГ, МКИ С 08 К 8/ 002 С 09 К 7/ 02 / Капсулирование порошкообразных компонентов / Г. Эстерман, Р. Дитер. Заявл.07.09. 97. Опубл. 15.05.98.
  55. Пат. 4 895 884 США, МКИ С08 К 5/ 34 С08 К 5/13 / Резина содержащая микрокапсулы противостарителей / В. Крилт, Д. Пронт Заявл. 06.10.87. Опубл. 14.04.90.
  56. JI.C., Кузьминский А. С. Растворимость противостарителей в резинах // Каучук и резина. -1969.-№ 1.-С.19−22.
  57. А.С. Старение и утомление каучуков и резин и повышение их стойкости / Кузьминский А. С., Рейтлингер С. А., Шемастина Е. В// М.: Госхимиздат, 1955. 130 с.
  58. B.JI., Шейдмин А. Е. Термодинамика растворов. М.: Госэнергоиздат.-1956.- 154 с.
  59. .С. Дис.кан.хим.наук. М.: МИТХТ, -1973.-143 с.
  60. Ю.С. Стойкость резин к агрессивным воздействиям. Данные последних лет // Каучук и резина.-1999.-№ 5-С.З6−41.
  61. .С. Основные направления развития шинной промышленности, роль материалов и технологии в повышении конкурентоспособности выпускаемой продукции // Производство и использование эластомеров.-2001 .-№ 2-С.12−24.
  62. С.М. Моделирование и предсказание диффузии и растворимости антиозонантов класса N, N -замещенных n-фенилендиминов в технической резине // Каучук резина. -1995.-№ 6.-С. 10−14.
  63. А.А. Химическое строение и физические свойства полимеров /
  64. A.А. Аскадский, Ю. И. Матвеев М.: Химия, 1983.-248с.
  65. Н.С. Свойства полимеров / Зефиров Н. С Потелин Д. Е., Палюлин
  66. B.А., Макфарланд Д.У.// Каучук и резина.- 1992.-№ 4.-с. 14−18.
  67. Д.В., Пивина Г. С. Строение и свойства полимеров // Тезисы докладов РАН.-1993.- с. 188−202
  68. А.С. № 1 409 637 СССР, МКИ С 08У 3/22, С 08 L9/00 / Способ получения резиновой композиции на основе смеси неполярных карбоцепных каучуков / Пучков А. Ф., Огрель A.M. Заявл. 15.11.87. Опубл. 19. 04.89.
  69. А.Ф., Огрель A.M. Проблемы развития науки и производства // Каучук -89: Тезисы докладов Всесоюзной научно технической конференции, -Воронеж, 1989.-С.44.
  70. Пути расходования стабилизаторов шинных резин / Токарева М. Ю., Кавун
  71. C.М., Лыкин А. С., Андреев JI.B. // Каучук и резина. -1985.-№ 1.-С.19−23
  72. Кинетика расхода производных n-дифенилендиамина при атмосферном старении резин / Токарева М. Ю., Сидорова М. А., Матвеев А. В., Лыкин А. С. // Каучук и резина. 1989.-№ 4.-С.12−14.
  73. Лабораторный практикум по химии и физике высокомолекулярных соединений.- М.:Химия,-1990. -304 с.
  74. .А., Донцов А. А., Шершнев В. А. Химия эластомеров. М.:Химия, 1986.- 406 с.
  75. С.В. Получение блокированных полиизоционатов в расплаве блокирующих веществ и исследование свойств полученных соединений какмодификаторов для резин: Дис.канд.техн.наук: 02.00.06.-3ащшцена 28.06.2002.- Волгоград, 2002. -119с.
  76. Губен-Вейль. Методы органической химии. М: Химия, 1967.- 1032 с.
  77. Void R.D., Washburn E.R. The modification. // Am.Chem.Soc.-1962. № 3- p.54.
  78. Lewis J.B., Bradstreet R.B. The composition modification // Ind. Eng.Chem. Anal. Ed. -1964.-- № 56.- p.617.
  79. А.Ф., Рева C.B., Спиридонова М. П., Огрель A.M. Эвтектический сплав противостарителей, осажденный на кремнеземе. // Каучук и резина.-2002.-№ 5- С.9−12.
  80. Л. Новые данные по ИК-спектрам сложных молекул. Пер. с англ./ Под ред. Пентина Ю.А.-М.: Мир, 1971.-320с.
  81. Применение капролактама в резинах для силовых деталей / Вершкайн P.P., Секачева Т. В., Сабинина Г. П., Хомякова Н. И. // Каучук и резина.-1977.-№ 10.-С.26−29.
  82. Р.Ш., Акимова Т. Н., Зетеев B.C. Исследование влияния капролактама на скорость вулканизации и свойства резин. // Каучук и резина. — 1968, — № 5 — С.16−18.
  83. Л.В., Гончарова Л. Т., Андреева B.C. Эффективность применения хлорорганических соединений в качестве модификаторов резиновых смесей. М.:ЦНИИТЭнефтехим,-1985.- 126 С.
  84. Р., Басселер. Г, Моррип Т. Спектроскопическая модификация органических соединений. М.: Химия, 1977.- 195 С.
  85. Химия. Справочное руководство / Перевод Гаврюченкова Т. Г. Л.:Химия, 1975.- 786 с.
  86. Ю.А., Кирюшкин С. Г., Марьин А. П. Антиокислительная стабилизация полимеров. М.:Химия, 1986. — 23 с.
  87. Вострокрутов Е. Г и др. Переработка каучуков и резиновых смесей / Вострокрутов Е. Г., Новиков В. И., Прозоровская Н. В. М. гХимия, 1980.-280с.
  88. Г. А. Органические ускорители. JI: Химия, 1972.-559с.
  89. В.Ф., Бродский Г. И., Сахновский H.JI. Современное состояние проблемы истирания протекторных резин// Каучук и резина.-1969.-№ 11-С.25.
  90. Мур Д. Трение и смазка эластомеров. США.-1972. Пер. с англ. Бродского М. -М.: Химия, 1977.-264с.
  91. А.Д. Износостойкость резин // Каучук и резина.-1975.-№ 5 -С. 2225.
  92. Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия.-1977. -Т.З. -1898 с.
  93. Пат. 1 694 981 ФРГ, МКИ С 08 К 9/16 J 5/17 Способ получения порошкообразных продуктов/ Д. Скраттен. Заявл. 10.02.76.- Опубл. 16.07.78.
  94. Пат.4 716 282 Япония, МКИ С 08 К 5/13 J 7/18 Способ приготовления композиций / X. Чикамохо. Заявл.04.07.80- Опубл. 17.11.82.
  95. Кольман-Иванов Э. Э. Таблетирование в химической промышленности. -М.гХимия, 1976.-199с.
  96. А.В., Любартович В. А. Дозирование сыпучих и вязких материалов. Л.:Химия, 1990. -240с.
  97. А.В., Кутаренко В. В. Электронная техника. М.'.Электротехника, 1970.-174 с.
  98. М.К., Лежнев Н. Н. Свойства минеральных наполнителей — белых саж и перспективы их применения в шинной промышленности. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978.-45с.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!