Аннотации

№6, 2018

Влияние температуры на кинетические параметры процесса (со)полимеризации и характеристики образующегося диблок-сополимера

Газизов И.Г. (инженер-технолог), Трифонова О.М. (к.т.н., зам. директора), Хусаинова Г.Р. (нач. лаб.), Ахметов И.Г. (д.х.н., нач. лаб.)

НТЦ ПАО «Нижнекамскнефтехим», г. Нижнекамск, AhmetovIG@nknh.ru

Изучен процесс получения бутадиен-стирольного диблок-сополимера в присутствии инициирующей системы н-бутиллитий–смесь алкоксидов щелочных и щелочноземельных металлов. Исследовано влияние температуры на кинетические параметры процесса сополимеризации и характеристики образующегося сополимера. Молекулярные характеристики определяли методом гель-проникающей хроматографии на жидкостном хроматографе Alliance GPCV 2000 фирмы «Waters», оснащенном рефрактометрическим и вискозиметрическим детектором, микроструктуру и массовую долю связанного стирола – на ИК-спектрометре Perkin Elmer Spectrum GX 100 по методу ISO 21561/2. Показано, что увеличение температуры полимеризации бутадиена сопровождается ростом начальной скорости процесса. При сополимеризации стирола увеличение температуры также сопровождается ростом начальной скорости процесса. Однако в этом случае вклад изменения константы инициирования сополимеризации является более существенным. Определено, что увеличение температуры процесса сополимеризации в изученном интервале не оказывает влияния на микроструктуру бутадиеновой части. Показано, что по мере повышения температуры процесса сополимеризации наблюдается снижение среднечисленных молекулярных масс и расширение полидисперсности сополимера.

Ключевые слова: блок-сополимеры, анионная полимеризация, бутадиен-1,3, стирол, растворная вязкость, сополимеризация

Термоокислительная деструкция как способ получения низкомолекулярных полидиеновых полимеров

Шехавцова Т.Н.(аспирант)1), Шаталов Г.В.(проф., д.х.н.)1), Шестаков А.С. (д.х.н., зав. каф.)1),

Папков В.Н. (к.т.н., зам. директора по науч. раб.)2)

1) ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Воронеж, rabotaxim@mail.ru

2) Воронежский филиал ФГУП «НИИСК» им. акад. С.В.Лебедева, Воронеж, vfniisk2007@yandex.ru

Исследован процесс термоокислительной деструкции полибутадиена и полиизопрена (СКД-НД и СКИ-3), а также их сополимеров СКИД-Л, СКДИ-15. Процесс проводили в толуоле под воздействием кислорода, содержащегося в техническом воздухе, в присутствии аддукта радикального инициатора азодиизобутиронитрила (АИБН) с гетероциклическим карбонилсодержащим соединением N-метилпирролидоном (МПР). Показано влияние количества и соотношения АИБН/МПР, температуры (Т), концентрации полимера в растворе, скоростей подаваемого воздуха (V1) и перемешивания (V2) на процесс деструкции. Снижение Мw и вязкости [ŋ] наблюдали при постоянной Т в результате увеличения содержания АИБН, при увеличении Т (от 50 до 85 0С), V1 (до 130 см3/мин) и V2 (до150–250 об/мин). Методом ИК-спектроскопии установлено накопление перекисных (0,2–0,5 %), карбоксильных (0,5–1,0 %) и гидроксильных (1,5–2,2 %) групп в продуктах термоокисления. Предложен промышленно доступный способ получения низкомолекулярных полимеров с этими функциональными группами. Установлена возможность переработки некондиционных каучуков и отходов промышленного синтеза.

Ключевые слова: термоокислительная деструкция, полибутадиены, полиизопрены, сополимеры, N-метилпирролидон, азоизибутиронитрил, переработка отходов

Низкомолекулярные сополимеры этилена с трифторхлорэтиленом, винилиденфторидом и перфторпропилвиниловым эфиром

Родин В.М. (к.х.н., с.н.с.), Пурцеладзе В.И. (с.н.с.), Емельянов Г.А. (д.х.н., зав. лаб.), Ловчиков В.А. (проф., д.х.н., гл.н.с.)

ФГУП «Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. академика С. В. Лебедева» (ФГУП «НИИСК»), г. Санкт-Петербург, rodin_viktor@mail.ru

Методом растворной сополимеризации получены низкомолекулярные сополимеры этилена (Э) с фторсодержащими соединениями: трифторхлорэтилен (ТФХЭ), винилиденфторид (ВДФ) и перфторпропилвиниловый эфир (ПФПВЭ). Растворителями служили 1,1,2-трифтортрихлорэтан (Х-113) или смесь Х-113 с 1,2-дибромтетрафторэтаном (Х-114Б2). В качестве инициатора использовали бис(2-трифторметил-3-оксаперфторгексаноил)пероксид или трет-бутилпероксибензоат. Определение молекулярной массы сополимеров проводилось на системе жидкостной хроматографии Breeze с двухволновым ультрафиолетовым детектором Waters 2487. Соотношение мономеров в полученных сополимерах определяли методом газо-жидкостной хроматографии на хроматографе Clarus 500 фирмы PerkinElmer, а микроструктуру – методом ЯМР на спектрометре «BrukerSpectrospin» AM-500 при частотах 500 МГц для ядра 1H и 470 МГц – д?? ля 19F. Предложены модели роста макроцепи сополимеров. Модельные параметры определяли из совместного анализа данных 1H и 19F ЯМР-спектров. Показано, что в случае ВДФ результатом сополимеризации являются низкомолекулярные продукты с малым содержание фтормономера. Для сополимеров Э и ТФХЭ в среде Х-113 без применения регулятора роста цепи продуктом является высокомолекулярный и практически нерастворимый полимер. Для снижения молекулярной массы был использован Х-114Б2. Для сополимеризации Э и ПФПВЭ модель, учитывающая ассоциацию мономера на активном центре, показывает хорошее соответствие экспериментальным данным. Предложен механизм участия регулятора роста цепи, а в некоторых случаях и растворителя в процессе формирования микроструктуры сополимеров.

Ключевые слова: этилен, фторполимеры, сополимеризация, микроструктура, ЯМР-спектры, марковская модель роста макроцепи

Морфология двух- и трехкомпонентных композиций на основе полипропилена, вазелинового масла и сополимера стирол-этилен-бутилен-стирола

Килин С.А.(н.с., аспирант)1,2), Онофрийчук Е.Д. (м.н.с., студент)1,2), Сиротинкин Н.В. (проф., д.х.н., декан, зав. каф.)1), Баранец И.В.(к.т.н., в.н.с.)2), Надервель Т.А. (к.х.н., с.н.с.)2), Курлянд С.К. (проф., д.т.н., консультант)2)

1) ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)» (СПБГТИ (ТУ)), г.

Санкт-Петербург, samkil@mail.ru

2) ФГУП «Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука

имени академика С.В. Лебедева» (ФГУП «НИИСК»), г. Санкт-Петербург

Методами световой микроскопии с цифровой регистрацией изображений (микроскоп LEICA DM-2500 фирмы Leica, с охлаждением Пельтье LEICA DFC 420С и специализированной компьютерной станцией) и дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC 8500 фирмы Perkin Elmer, скорость нагрева 10 0С/мин в диапазоне от –80 до +200 оС) изучена структура двух- и трехкомпонентных смесей на основе полипропилена (ПП), сополимера стирол-этилен-бутилен-стирола (СЭБС) и вазелинового масла (ВМ). Исследовано влияние содержания ВМ и ПП на морфологию, технологические и физико-механические свойства СЭБС (разрывная машина LFM-20 фирмы Walter&Bai AG). Обнаружено конкурирующее взаимодействие компонентов, приводящее в зависимости от их соотношений к спектру морфологии. Совместный анализ морфологических характеристик, технологических и механических свойств СЭБС показал, что высокие значения деформационно-прочностных показателей достигаются при формировании однофазной и однородной по объему композиции с непрерывной матрицей, имеющей бусовидно-фибриллярную сетчатую надмолекулярную организацию. Оптимальный комплекс свойств достигается при соотношении СЭБС:ПП:ВМ = 2:1:3. При этом обеспечивается существенное увеличение морозостойкости (температура стеклования Тс = –77,0 оС) и улучшенные технологические свойства (температура плавления Тпл = 144,9 оС) при формировании однофазной структуры.

Ключевые слова: термопластичные эластомеры, стирольные термоэластопласты, стирол-этилен-бутилен-стирол, полипропилен, вазелиновое масло, световая микроскопия, морфология, дифференциально-сканирующая калориметрия, физико-механические свойства

Резины на основе этиленакрилатных каучуков с улучшенной морозостойкостью

Перминова Н.А. (гл. технолог), Гайнуллин Н.Т. (ген. директор)

ООО «Эластпром», г. Уфа, perminova_na@elastprom.ru

Исследовано влияние соотношения этиленакрилатных каучуков Vamac Ultra IP и Vamac Ultra LT с различным содержанием метакрилата, а также органических и минеральных наполнителей, вулканизующего агента, ускорителей вулканизации, сложноэфирного пластификатора на вулканизационные, пластоэластические, физико-механические, низкотемпературные свойства и устойчивость к воздействию агрессивных сред резиновых смесей и вулканизатов. Физико-механические свойства (ФМС), набухание, устойчивость к накоплению ОДС (ОДС) и температурный предел хрупкости Тхр вулканизатов определяли согласно стандартным методам испытаний. Кинетику вулканизации определяли с помощью безроторного реометра MD-3000А фирмы Gotech, вязкость резиновых смесей по Муни при 100 0С – с помощью вискозиметра GT-7080S2 фирмы Gotech. Разработанная рецептура резиновой смеси на основе смеси Vamac Ultra IP и Vamac Ultra LT в соотношении 10/90 мас.ч. содержала в качестве усиливающего наполнителя технический углерод N550 (75 мас.ч.), вулканизующий агент Diak №1 (1,5 мас.ч.), ускоритель вулканизации ДОТГ (4 мас.ч.), а также сложноэфирный пластификатор в количестве 2 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Результаты проведенных исследований показали, что предлагаемая композиция обеспечивала получение вулканизатов с высоким уровнем ФМС, твердостью не менее 75 ед. Шор А, удовлетворительной морозостойкостью (Тхр = –49 °С) и низким уровнем ОДС без ухудшения технологических свойств.

Ключевые слова: этиленакрилатные каучуки, резиновая смесь, усиливающий наполнитель, физико-механические свойства, твердость по Шор А, морозостойкость, набухание, кинетика вулканизации, вязкость

Силанизация протекторной резиновой смеси легковой шины.

Сообщение 7. Поиск оптимальных условий силанизации

Дорожкин В.П. (проф., д.х.н.)1), Салаев М.В. (аспирант)1), Мохнаткин А.М. (к.т.н., нач. отд.)2), Мохнаткина Е.Г. (к.т.н., доцент)1), Махотин А.А. (директор)3), Принада А.Л. (директор)4)

1) Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)

ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г. Нижнекамск, dorozhkinvp@mail.ru

2) Управляющая компания «Татнефть-Нефтехим», г. Нижнекамск

3) ООО «НТЦ»Кама», г. Нижнекамск

4) ООО «Истра», г. Сергиев Посад

Изучена возможность нахождения условий силанизации, отвечающих оптимальному комплексу свойств протекторной резиновой смеси и получаемой из нее протекторной резины. На основании данных об индивидуальных показателях желательности каждого из изученных в предыдущих сообщениях свойств получены уравнения для зависимости обобщенного показателя желательности Д от х1, х2, х3, представляющих условия силанизации, т.е. температуру, время силанизации и дозировку силанизирующего агента TESPT соответственно. Нахождение Д проводили ступенчато, получая сначала значения для свойств, зависимость Д для которых от условий силанизации близки. Так, наилучший комплекс упруго-прочностных и физико-механических свойств достигается при минимальной температуре (115 ºС), наименьшем времени силанизации (35 с) и малой дозировки TESPT. В этих условиях Д = Д1 = 0,807. Значение Д1 = 0,757 имеет протекторная резина из резиновой смеси, полученной при очень высокой температуре (165 ºС), максимальном времени (235 с) силанизации и большой дозировке TESPT (16,0 мас.ч.). Для характеристики процессов силанизации использовали параметр β (доля процессов силанизации, приводящих к уменьшению модуля накопления G′) и показатель n степенного уравнения, описывающего кинетические процессы силанизации. Сделаны рекомендации по изменению условий силанизации для достижения оптимальных показателей производства легковых «зеленых» шин.

Ключевые слова: условия силанизации, свойства протекторных резин, показатели желательности, оптимизация

Определение температуры стеклования диеновых каучуков методом ДСК: влияние калибровки

Махиянов Н. (к.ф-м.н, зам. нач. лаб.), Темникова Е.В. (к.х.н., инженер), Хасанов М.Н. (инженер)

ПАО «Нижнекамскнефтехим», г. Нижнекамск, nail-nk@rambler.ru

Изучено влияние способа калибровки при определении температуры стеклования Тg диеновых каучуков (изопреновых и бутадиеновых) методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Измерения проводили на приборе ДСК «Netzsch-DSC-204F1-Phoenix». Изомерный состав образцов определяли с помощью ЯМР высокого разрешения (спектрометр Bruker-Avance-III-HD-700, частота Лармора при резонансе протонов – 700 МГц). Проведено сравнение значений величины Тg, полученных при температурной калибровке прибора ДСК по двум различным наборам стандартных образцов. Один набор подобран из металлов с известными температурами плавления, а другой составлен из органических веществ с низкими реперными температурами. Обсуждаются преимущества и недостатки для обоих вариантов. Даются практические рекомендации по использованию рассмотренных способов калибровки при исследовании промышленных каучуков как изопреновых, так и бутадиеновых.

Ключевые слова: дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК), полиизопрен, полибутадиен, температурная калибровка ДСК, температура стеклования

Влияние рецептурных факторов на прочность связи в эластомерных разнополярных системах

Третьякова Н.А. (к.т.н., зав. отд.), Ходакова С.Я. (к.т.н., доцент, зав. лаб.),

Абольская И.И. (инженер-технолог), Хорова Е.А. (вед. инженер-технолог)

ФГУП «Федеральный научно-производственный центр «Прогресс», г. Омск,otdel7@progress-omsk.ru

Представлены результаты изучения влияния типа каучука и модифицирующего состава на адгезионную прочность fa между составляющими резинокордного композита (РКК). В состав РКК входили: резина на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука Тербан С-3446 (РГБНК) или бутадиен-нитрильного каучука БНКС-40АМН (РБНК) и корд Аром 75, обрезиненный составами на основе полярных и неполярных каучуков. Склеивание осуществлялось с помощью клеев горячего отверждения на основе хлоропренового каучука, способного взаимодействовать с субстратами разной полярности. Показано повышение fa при переходе от РБНК к РГБНК, что не связано напрямую с различием в непредельности каучука. Оптимизация дозировки модификатора РУ и блокированного ε-капролактамом полиизоцианата в рецептуре резин и составе адгезива, входящих в РКК, позволяют достичь максимального значения fa при склеивании разнополярных составляющих. Показано, что при использовании модификаторов адгезии рецептурные приемы, которые обеспечивают максимально возможную диффузию макромолекулярных цепей или их сегментов и позволяют синхронизировать скорости вулканизации резин в составе РКК, способствуют повышению fa.

Ключевые слова: бутадиен-нитрильный каучук, гидрированный бутадиен-нитрильный каучук, резинокордные композиты, прочность связи, модификаторы адгезии

О базе данных «Прессформы»

Драбкин С.С.

Москва, drabkin_ss@mail.ru

Представлена информация о разработанной автором базе данных «Прессформы», которая состоит из главной и вспомогательных таблиц. Кратко изложено их содержание. Рассмотрены преимущества, предоставляемые Microsoft Access 2010 при создании базы данных.

Ключевые слова: база данных, прессформы, ГОСТы, Microsoft Access

Эластомерные материалы уплотнительного назначения для эксплуатации в условиях холодного климата России

Соколова М.Д. (д.т.н., доцент, врио директора), Шадринов Н.В. (к.т.н., с.н.с.),

Давыдова М.Л. (к.т.н., с.н.с.) Халдеева А.Р. (аспирант), Павлова В.В. (аспирант)

ФГБУН Институт проблем нефти и газа СО РАН, Якутск, marsokol@mail.ru

Обзор, посвященный рассмотрению литературных данных, в том числе патентной информации, о составе эластомерных материалов уплотнительного назначения с улучшенной морозостойкостью.

Ключевые слова: морозостойкость, резинотехнические изделия, уплотнения, надежность и долговечность, стоимость, каучуки, модификация, нанонаполнители, температура стеклования, температурный предел хрупкости, коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия

Научно-практическая конференция «Нефтехимия Татарстана: наука, инновации, производство», посвященная 60-летию образования ПАО «Казаньоргсинтез»

Ахсанова О.Л. (к.х.н., вед. инженер-технолог), Трифонова О.М. (к.т.н., зам. директора)

НТЦ ПАО «Нижнекамскнефтехим», г. Нижнекамск, AkhsanovaOL@nknh.ru

Обзор докладов, представленных на Научно-практической конференции «Нефтехимия Татарстана: наука, инновации, производство», посвященной 60-летию образования ПАО «Казаньоргсинтез», организованной ПАО «Нижнекамскнефтехим» и ПАО «Казаньоргсинтез» (Казань, 05.09.18).

Ключевые слова: конференция, нефтехимия, инновации, каучуки, бутилкаучук, СКДН, СКД-L, ДССК, СКИ-3, модификация, полиэтилен, полипропилен

Итоги международной выставки «Химия-2018»

Пост-релиз 21 международной выставки «Химия-2018». В работе выставки приняли участие 250 компаний из 19 стран мира, ее посетили более 9000 человек. В рамках выставки прошла насыщенная деловая программа, центральным событием которой стал VI Московский международный химический форум (ММХФ) (29.10–01.11.18, Экспоцентр, Москва).

Ключевые слова: выставка, сырье, химическое машиностроение, инновации, малый бизнес, малотоннажная химия, безопасность химической продукции, «Индустрии 4.0», цифровые технологии, Startup Chemzone