Аннотации

№2, 2016

Влияние условий хлорирования в синтезе катализатора на основе бис(2-этилгексил)фосфата неодима на его активность и свойства цис-1,4-полиизопрена

Новикова Е.С. (н.с.), Бодрова В.С. (к.х.н., с.н.с.), Васильев В.А. (проф., д.х.н.), Дроздов Б.Т. (с.н.с.)

ФГУП «Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева» (ФГУП«НИИСК»), Санкт-Петербург, Российская Федерация, E-mail: vniisk-iva@mail.ru

Исследовано влияние природы хлорирующего соединения и условий стадии хлорирования в процессе синтеза катализатора на основе бис(2-этилгексил)фосфата неодима на его активность и свойства получаемого цис-1,4-полиизопрена. Установлено, что катализатор проявляет максимальную активность, если в процессе его синтеза хлорсодержащее соединение подается в последнюю очередь. В качестве хлорирующих агентов изучены: диизобутилалюминийхлорид (ДИБАХ), этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ), комплекс хлорида алюминия с дифенилоксидом (ДФО) – (AlCl3∙2ДФО) и CCl4. При использовании ДИБАХ, ЭАСХ и AlCl3∙2ДФО получаются гомогенные катализаторы, проявляющие высокую активность в полимеризации изопрена, в отличие от системы содержащей CCl4. Однако использование CCl4 в качестве хлорсодержащего органического соединения, которое предварительно подвергают взаимодействию с частью или всем количеством алюминийорганического соединения (триизобутилалюминия), приводит к формированию высокоэффективного катализатора полимеризации изопрена. Это открывает возможности упрощения и удешевления процесса синтеза катализатора.

Ключевые слова: бис(2-этилгексил)фосфат неодима, хлорирующий агент, четыреххлористый углерод, полиизопрен, микроструктура, ИК-спектроскопия, гель-проникающая хроматография

Влияние новых антиагломераторов растворных каучуков серии КВАНТИСЛИП на свойства цис-1,4-полиизопрена

Насыров И.Ш. (к.х.н., зам. Ген. директора)1), Фаизова В.Ю. (к.х.н., нач. лаб.)1),

Жаворонков Д.А. (Ген. директор)1), Кавун С.М. (к.х.н., гл. спец.)2),

Колокольников А.С. (к.т.н., гл.инженер)2), Меджибовский А.С. (проф., д.т.н., пред. правления) 2)

1) ОАО «Синтез-Каучук», Стерлитамак, Российская Федерация, E-mail: nasyrov.ish@skstr.ru

2) ООО «НПП КВАЛИТЕТ», Москва, Российская Федерация, E-mail: kavun05@mail.ru

Представлены результаты опытно-промышленных испытаний изопренового каучука СКИ-3, содержащего серию антиагломераторов (АА) крошки каучука под торговым названием «Квантислип». Испытания проводили в ОАО «Синтез-Каучук», АА вводили на стадии дегазации. Новые АА серии «Квантислип», разработанные компанией ООО «НПП КВАЛИТЕТ», обеспечивают снижение ионов кальция и хлора в сточных водах производства и их щелочности. Показано улучшение упруго-прочностных свойств наполненных техническим углеродом резин на основе цис-1,4 полиизопрена (СКИ-3), содержащих АА. Для производства каучука СКИ-3 разработан оптимальный состав АА – Квантислип марки БМ-2Р. При использовании БМ-2Р из каучука исключается стеариновая кислота, образующаяся в серийном каучуке с суспензией стеарата кальция в качестве АА. Обсуждается возможный механизм улучшения прочностных свойств вулканизатов на основе СКИ-3, наполненных техническим углеродом. Возможная причина – улучшение взаимодействия каучук-наполнитель в результате исключения конкуренции между сегментами макромолекул и стеариновой кислотой за активные центры при адсорбции на поверхности технического углерода.

Ключевые слова: цис-1,4-полиизопрен, растворные каучуки, производство растворных каучуков, выделение каучука, антиагломераторы, упруго-прочностные свойства вулканизатов, взаимодействие полимер-наполнитель

Влияние природы масла-наполнителя на свойства каучука СКС 1739

Насыров И.Ш. (к.х.н., зам. директора)1), Капанова Р.А. (рук. группы)2),

Фаизова В.Ю. (к.х.н., нач. лаб.)2), Шелудченко В.А. (тех. директор-главный инженер)2),

Радбиль А.Б.( д.т.н., директор, гл.н.с.)3,4), Маслов А.Н. (спец. по сопр. клиентов, инженер)3,4),

Маркин А.В. (доцент, д.х.н., зав. каф.)4), Сологубов С.С. (аспирант, м.н.с.)4),

Шалашова А.А. (аспирант)4), Щепалов А.А. (доцент, к.х.н., рук. блока развития, с.н.с.)3,4)

1) ООО «Управляющая компания «ТАУ «НефтеХим», г. Стерлитамак, Российская Федерация, E-mail: nasyrov.ish@skstr.ru

2) ОАО «Стерлитамакский нефтехимический завод», г. Стерлитамак, Российская Федерация, E-mail: kapanova.ra@snhz.ru, sheludchenko.va@snhz.ru

3) Управляющая компания «Биохимического холдинга «Оргхим», АО, г. Нижний Новгород, Российская Федерация, E-mail: a.radbil@orgkhim.com

4) Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, г. Нижний Новгород, E-mail: markin@calorimetry-center.ru, s.slg90@gmail.com

Проведено сравнительное изучение свойств лабораторных образцов маслонаполненного каучука СКС 1739 с маслами типа TDAE и ПН 6к. В качестве масел-наполнителей использовались неканцерогенные масла Норман, производства Биохимического холдинга «Оргхим» марок Норман 346, Норман 223, Норман 239. Установлено влияние углеводородного состава масла на свойства маслонаполненного каучука СКС 1739. Вязкость, деформационные, прочностные и вулканизационные свойства сырого и вулканизованного каучука измеряли с помощью стандартных методов. Температуру стеклования Tg масел и каучуков измеряли методом дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC 204 F1 Netzsch-Gerätebau, Германия). Чем выше Tg масла, тем выше Tg каучука при одинаковом содержании масла в каучуке. При этом для всех марок масла Норман, чем выше содержание масла в каучуке, тем ниже Tg каучука. Масло Норман 346 обладает лучшими пластифицирующими свойствами, но масло Норман 223 обеспечивает возможность снижения Tg каучука SBR1739 на 4º. Варьирование группового состава масла-пластификатора позволяет корректировать физико-химические свойства маслонаполненного каучука и вулканизатов на его основе исходя из требований потребителя. В результате работы подобрано неканцерогенное масло и осуществлен выпуск промышленной партии каучука СКС 1739 с показателями, требуемыми потребителями

Ключевые слова: масла-наполнители, масла типа TDAE, Оргхим, каучук СКС 1739, температура стеклования масла, температура стеклования каучука, DSC 204 F1, вязкость, физико-механические свойства, вулканизационные свойства

Исследование эластомерной композиции с модифицированными углеволокнами

Маскалюнайте О.Е. (зам. нач. лаб.)1), Заболотских С.Ю. (зам. директора)1),

Некрасова В.В. (нач. НТС)1), Гракович П.Н. ( к.т.н., в.н.с)2), Иванов Л.Ф.( к.т.н., зав. отд.)2), Шелестова В.А. ( к.т.н., в.н.с) 2)

1) ИР и РТИ ПАО «Уральский завод РТИ», г. Екатеринбург, Российская Федерация, E-mail: Maskalunaite-OE@uralrti.ru

2) ГНУ «Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого» НАН Беларуси, г. Гомель, Беларусь, E-mail: grapn@rambler.ru

Изучали возможность применения химически модифицированных гидроксицеллюлозных углеволокон (УВ) «Белум» с целью улучшения износостойкости эластомерных композиций. В настоящей работе использовали измельченные УВ «Белум» с длиной основной фракции 50–100 мкм. Химическую модификацию УВ проводили в плазме электрического разряда в среде фторорганических соединений, в результате которой образуются покрытия фторполимера толщиной несколько десятков нанометров, близкие по химическому составу к политетрафторэтилену. С использованием электронной микроскопии исследовали микроструктуру модифицированных УВ. Показано, что введение модифицированных УВ марки «Белум» приводит к повышению износостойкости эластомерных композиций на основе каучука СКФ-26. Показано также, что улучшается и стойкость к старению, измеренная по изменению остаточной деформации при сжатии на 20 % при температурах 100, 125, 150, 200 °С. Сравнительные стендовые испытания выявили существенные преимущества различных видов подвижных уплотнений, изготовленных с использованием модифицированных УВ «Белум». Эксплуатационные испытания изделий из резин экспериментального состава также показали положительные результаты. Обсуждается механизм влияния плазменной модификации.

Ключевые слова: углеволокна «Белум», электронная микроскопия, плазменная модификация, композиции на основе фторкаучука, износостойкость, теплостойкость, стендовые испытания подвижных уплотнений, эксплуатационные испытания изделий

Влияние кислотно-основного баланса поверхности частиц кремнекислотного наполнителя на структуру и свойства композиций на основе бутадиен-нитрильного каучука

Овсянникова Д.В. (к.х.н., н.с.), Соловьева О.Ю. (к.т.н., доцент), Индейкин Е.А. (к.х.н., проф.)

ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет», г. Ярославль, Российская Федерация, E-mail: darionas@mail.ru

Определен кислотно-основной баланс поверхности частиц кремнекислотных наполнителей (ККН) различных марок и исследовано его влияние на структуру и свойства смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков (БНК). Обнаружена близкая к линейной корреляция между склонностью частиц ККН к флокуляции и концентрацией кислотных центров (КЦ) на их поверхности при отсутствии четко выраженного влияния на этот показатель дисперсности частиц наполнителя. Из всех исследованных марок ККН наиболее высокую способность к образованию флокуляционных структур проявляет наполнитель, для которого характерна повышенная концентрация КЦ. Повышение концентрации КЦ приводит к возрастанию относительного содержания физических и ковалентных связей в бинарных смесях БНК и ККН. Показано, что для снижения негативных эффектов, связанных с образованием флокуляционных структур, в том числе в индукционном периоде вулканизации, необходимо выбирать наполнитель с пониженной концентрацией этих центров.

Ключевые слова: кремнекислотный наполнитель, коагуляционно-флокуляционные структуры, кислотно-основные свойства, бутадиен-нитрильный каучук, RPA-2000, MDR-2000, эффект Пейна

Новый высокоструктурный технический углерод серии OMCARB для снижения гистерезиса в резине. Ч. I. Особенности строения и свойств технического углерода

Моисеевская Г.В. (нач. сектора)1), Раздьяконова Г.И. (к.х.н., с.н.с., доцент) 2),3),

Петин А.А. (директор)1), Стрижак Е. А. (к.х.н., н.с.)3)

1) ЗАО «Научно-технологический центр углеродных материалов», г. Омск, Российская Федерация, E-mail: galina.moiseyevskaya@omskcarbon.com

2) ФГБУН Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, г. Омск, Российская Федерация, E-mail: rgi@ihcp.ru

3) ФГБОУ ВПО «Омский государственный технический университет», г. Омск, Российская Федерация, E-mail: strizh10@mail.ru

Целью работы было изучение комплекса свойств технического углерода СН85 серии OMCARB и сравнение их со свойствами серийных типов N339 и N234. Измерены и рассчитаны характеристики морфологии, распределение по размерам глобул и агрегатов, площадь поверхности, доля площади микропор, разветвленность агрегатов, а также механические и химические свойства. Средний размер агрегатов СН85 выше, чем у N339 и N234, агрегаты имеют более открытую и разветвленную структуру. Адсорбция йода СН85 практически такая же, как у N339 и меньше, чем у N234. Рассчитанный на основе данных о структуре показатель низкогистерезисности для СН85 гораздо лучше. Это открывает возможности использовать этот тип технического углерода для разработки эластомерных материалов с низким гистерезисом.

Ключевые слова: технический углерод, морфология, гетерогенность, разветвленность агрегатов, площадь поверхности, адсорбция йода, разветвленность агрегатов, гистерезис, показатель низкогистерезисности

Оценка пластифицирующего действия диспергаторов резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков

Долинская Р.М.1), Прокопчук Н.Р.1), Коровина Ю.В.2)

1) Белорусский государственный технологический университет, г. Минск, Беларусь; E-mail: raisa_dolinskaya@mail.ru

2) ОАО «Беларусьрезинотехника», г. Бобруйск, Беларусь, E-mail: technical@aobrt.by

Изучали влияние диспергаторов на свойства резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков БНКС-18АМН и БНКС-28АМН, предназначенных для получения изделий методом инжекционного литья. Исследовано четыре типа диспергаторов, наилучший эффект получен для двух из них: INT 159 и НМПЭ. При их использовании значительно снижается вязкость, улучшаются технологические и механические свойства. Изучено также влияние содержания этих диспергаторов. Сравнение комплекса свойств сырых смесей и вулканизатов показало, что несколько лучшие результаты, в том числе, по теплостойкости уплотнений достигаются для INT 159. Т.к разница незначительна, а НМПЭ производится в Беларуси, то НМПЭ рекомендован как диспергатор в составе резин, предназначенных для изделий, изготовляемых методом инжекционного литья. Показано, что оптимальным является введение в рецептуру НМПЭ в количестве 2,00 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, это соответствует наилучшему комплексу эксплуатационных свойств.

Ключевые слова: бутадиен-нитрильный каучук, резиновые смеси, диспергаторы, реологические и физико-механические свойства, функциональная группа, низкомолекулярный полимер

Модификация каучук-эпоксидной матрицы углеродным сырьем для теплозащитных материалов

Истомина Т.С. (аспирант, м.н.с.), Тиунова Т.Г. (к.т.н., н.с.), Якушев Р.М. (к.т.н., с.н.с., зав. лаб.), Москалев И.В. (инженер)

ФГБУН Институт технической химии Уральского отделения РАН, г. Пермь, Российская Федерация,E-mail: IstominaS@yandex.ru

Исследованы материалы на основе каучук-эпоксидной матрицы, наполненной каменноугольными пеками и нефтяной коксующей добавкой. По дермогравиметрического, дифференциально-термического анализов и дифференциально-сканирующей калориметрии изучено влияние наполнителей на скорость деструкции отвержденного материала и выход коксового остатка. Установлено, что введение каменноугольных пеков снижает термоокислительную стабильность полимерной матрицы, а ввод нефтяной коксующей добавки – повышает ее. При испытаниях в изотермическом и динамическом режимах наибольшее количество коксового остатка образуется после отжига композиции с нефтяной коксующей добавкой. Выгорание коксового остатка данного материала происходит в наиболее широком температурном диапазоне. Исследовано влияние природы наполнителя и температуры испытаний на механические свойства материалов. Установлено, что при повышенной температуре наилучшими деформационно-прочностными свойствами обладает материал с нефтяной коксующей добавкой. Оценена перспективность применения полученных материалов в качестве теплозащитных покрытий.

Ключевые слова: теплозащитные материалы, олигомерная матрица, каменноугольный пек, коксующая добавка, термоокислительная деструкция, ТГА, ДТА, ДСК, механические свойства

Полиуретановые эластомеры на основе олигобутадиендиола KRASOL LBH-3000 и олигодиендиизоцианата

Медведев В.П. (к.т.н., доцент)1), Ваниев М.А. (д.т.н., зав. каф.)1), Сакибаева С.А. (проф., к.т.н., зав. каф.)2), Белобородова А.Е. (магистр, ст. преподаватель)2)

1) ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», г. Волгоград, Российская Федерация, E-mail: vaniev@vstu.ru

2) Южно-Казахстанский государственный университет имени М. Ауэзова, г. Шымкент, Казахстан, E-mail: tngp2013@mail.ru

Изучaли влияние функциональных групп и содержания компонентов на процесс отверждения полиуретанов. Компонентами процесса были композиции на основе олигобутадиендиола Krasol LBH-3000, олигобутадиендиизоцианатные форполимеры Krasol NN 22, Krasol NN 23, агенты разветвления цепи (АРЦ) ароматические диамины 3,5-диметилтиотолуилендиамин (Этакюр 300), 3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметан (Диамет Х) и глицерин. Исследовано влияние соотношения между функциональными группами изоцианатсодержащего отвердителя, диамина и олигобутадиендиола, а также количества и типа АРЦ на деформационно-прочностные свойства полидиенуретанов. Установлено, что наиболее высокие прочностные свойства эластомеров достигаются при отверждении композиции изоцианатным форполимером NN 22 в присутствии Этакюра. Зафиксирован практически линейный рост условной прочности в зависимости от соотношения изоцианатных, гидрокси- и аминных групп. При этом максимальный уровень прочности достигается при избытке изоцианатного компонента, что связано с возможными взаимодействиями форполимера как с гидроксильными группами олигодиола, так и с аминогруппами Этакюра с образованием жестких мочевино-уретановых и биуретовых структур. Совместимость изоцианатного компонента отверждаемой композиции с олигомерным каучуком обеспечивает повышение уровня прочностных свойств эластомеров.

Ключевые слова: олигобутадиендиол Krasol LBH-3000, полидиенуретан, олигодиендиизоцианат, соотношение между функциональными группами, прочностные свойства

Оптимальные режимы полимеризации изопрена в массе

Елфимов В.В. (к.х.н., зав. лаб.)

ФГУП «Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева» (ФГУП«НИИСК»), Санкт-Петербург, Российская Федерация, E-mail: vniisk-iva@mail.ru

Статья продолжает цикл исследований процесса жидкофазной полимеризации изопрена в массе, реализуемого в малообъемных ячейках. Исследования основаны на разработанной математической модели. Расчетным путем и экспериментально показано, что оптимальный процесс реализуется в малообъемных ячейках цилиндрической формы с высотой реакционного слоя не более 3–4 мм. Рассчитаны зависимость температуры от времени, средняя конверсия мономера, время полимеризации и проведено сравнение с данными для реактора (малообъемной ячейки) полусферической формы. Рассчитаны также температура и время полимеризации в различных слоях цилиндрической ячейки. Из полученных данных следует, что производительность цилиндрического реактора в любом случае, даже при более низкой температуре полимеризации, значительно превышает производительность малообъемного реактора полусферической формы. Свойства получаемого полиизопрена: физико-механические показатели, микроструктура, содержание гель-фракции не уступают, а в некоторых случаях превосходят свойства серийных промышленных образцов СКИ-3. Рекомендовано аппаратурное оформление процесса.

Ключевые слова: изопреновый каучук, полимеризация в массе, математическая модель, малообъемные полимеризационные ячейки

Инновационные технологии производства усиленных эластомерных композитов

Гришин Б.С. (проф. д.т.н., 1)., Ген. директор2))

1) ФГБОУ «Казанский национальный исследовательский технический университет (КНИТУ)», г. Казань, Российская Федерация

2) ООО «Институт шинной промышленности», Москва, Российская Федерация, E-mail: grichene@yandex.ru

Обзор, посвященный анализу теории и практики усиления эластомеров, классификации усиливающих наполнителей, структуре усиленных эластомерных композитов и инновационным технологиям их производства.

Ключевые слова: усиление эластомеров, двухзонная структура эластомерных композитов, сеточные структуры, базовые и дополнительные усиливающие наполнители, модификаторы усиления, межфазные связи, жидкофазные и интегральные технологии