Композиции на основе олеохимических поверхностно-активных веществ в технологиях синтеза и переработки карбоцепных эластомеров (13.04.2009)

Автор: Рахматуллина Алевтина Петровна

РАХМАТУЛЛИНА АЛЕВТИНА ПЕТРОВНА

композиции на основе олеохимических

поверхностно-активных веществ в Технологиях

синтеза и переработки карбоцепных эластомеров

05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Казань – 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» (ГОУ ВПО «КГТУ»)

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Лиакумович Александр Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гришин Борис Сергеевич

доктор химических наук, профессор

Потапов Евгений Эдуардович

доктор технических наук, профессор

Вольфсон Светослав Исаакович

Ведущая организация: ОАО «Научно-исследовательский институт эластомерных материалов и изделий», г. Москва

Защита состоится «____» ___________2009 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.01 при ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68 (зал заседаний Ученого совета).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Казанского государственного технологического университета.

Автореферат разослан «______»______________2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Черезова Е.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Существующие в настоящее время подходы к рецептуростроению полимерных композиций не в полной мере соответствуют современным требованиям повышения качества изделий, основываясь, в основном, на эмпирическом подходе.

При формировании рецептур полимерных композиционных материалов (ПКМ) необходимым и обоснованным является учет взаимодействий между компонентами композиций, о чем свидетельствует возрастающее количество публикаций по данному направлению. Это, например, создание синергических композиций антиоксидантов и других типов добавок для полимеров (Н.М. Эмануэль); динамических термоэластопластов (С.И. Вольфсон); эвтектических смесей и молекулярных комплексов для структурирования эластомеров (А.А. Мухутдинов).

Огромное значение при создании рецептур ПКМ играют поверхностно-активные вещества (ПАВ), с помощью которых достигаются эффекты диспергирования, пластификации, структурирования, регулирования реологических свойств и т.д.

Одними из самых распространенных и ярких представителей ионогенных ПАВ являются ПАВ на основе насыщенных и ненасыщенных высших карбоновых кислот (ВКК). В полимерной химии они используются в качестве активаторов ускорителей вулканизации резиновых смесей, промоторов адгезии резино-металлокордных систем, технологических активных добавок для резин, эмульгаторов в процессах эмульсионной полимеризации непредельных мономеров, антиагломераторов в процессах получения синтетических каучуков, антиадгезивов для маточных резиновых смесей и т.д.

В последнее годы прослеживается тенденция к использованию олеохимических или так называемых «зеленых» ПАВ, получаемых из растительного сырья, в основном из растительных масел. Они имеют доступную возобновляемую сырьевую базу и являются более дешевыми продуктами по сравнению с синтетическими ПАВ.

Крупнейшим потребителем олеохимических ПАВ – жирных кислот и их солей – является шинная промышленность, где наибольшее применение в резинах получила стеариновая кислота (Ст). Использование олеиновой (Ол) кислоты крайне ограничено в связи со сложившимся представлением о ней как паллиативе, ухудшающем технологические свойства резиновых смесей и некоторые эксплуатационные показатели вулканизатов.

В литературе имеется достаточно данных по исследованию влияния предельных жирных кислот на свойства резин, в частности, работы Б.С. Гришина, В. Шееле, Д. Крейга, А.К. Юрьевой, З.Н. Тарасовой и др., но практически отсутствуют публикации, связанные с исследованием воздействия непредельных кислот.

Различие в структурах предельной Ст и непредельной Ол кислот предполагает неодинаковое их влияние как на процессы приготовления и вулканизации резиновых смесей, так и свойства вулканизатов. Это может быть обусловлено наличием двойной связи в олеиновой кислоте, что определяет ее потенциальную возможность: во-первых, участвовать в реакции совулканизации и в результате этого иммобилизоваться в полимерную матрицу; во-вторых, возможность взаимодействовать с каучуковой матрицей с образованием (-( связей. Кроме того, Ол кислота обладает лучшей совместимостью с каучуком за счет сродства с его непредельной частью.

Особый интерес вызывают композиции, содержащие два и более ПАВ, поскольку в данном случае можно ожидать формирования неаддитивных эффектов при их использовании.

Научно-обоснованные подходы к использованию композиций на основе предельных и непредельных высших жирных кислот и их солей в процессах синтеза и переработки эластомеров отсутствуют. Это определяет актуальность настоящего исследования.

Цель исследования. Разработка физико-химических основ формирования композиций олеохимических поверхностно-активных веществ, обладающих высокой эффективностью их действия на межфазных границах и в процессах мицеллообразования и способных оптимизировать технологические параметры синтеза и переработки карбоцепных эластомеров.

Для решения поставленной цели решались следующие задачи:

исследование объемных и поверхностных свойств композиций на основе предельных и непредельных ВКК и их солей;

оценка влияния полной или частичной замены Ст кислоты на Ол кислоту в таких системах, где явления на поверхности раздела фаз и мицеллообразование способны привести к изменениям и улучшениям технологических характеристик синтеза и переработки карбоцепных эластомеров;


загрузка...