Шунгит для РТИ
В последние годы широкое распространение в шинной промышленности и в промышленности РТИ получил первый отечественный природный углеродсодержащий ингредиент резиновых смесей - шунгит. Использование шунгита в качестве заменителя технического углерода, либо дополнительно к нему, в рецептурах шинных резин и РТИ на основе неполярных эластомеров позволило решить ряд актуальных задач как в области рецептуростроения^ так и в экологии, экономике, а также в области совершенствования- технологических процессов, применяемых для; изготовления указанных выше изделий.
В силу особенностей; своей химической и физической; структуры шунгит положительно влияет на свойства резин, в частности, он может быть использован также для« полной или1 частичной замены активаторов серной" вулканизации.
Учитывая специфику химического- состава и уникальность структуры', шунгита;— наличие в нем оксидов металлов, углерода в форме графита, фуллеренов, иапоуглеродных трубок, а также оксида кремния и силикатов- можно; было предположить его высокую активность относительно, галогенсодержащих эластомеров, в частности, влияние на процессы структурирования эластомеров, содержащих функциональные группы, в состав которых входят активные атомы галогенов, в том; числе хлор, в отличие от традиционных минеральных наполнителей (каолин, тальк и др.).
Исходя из химического состава, дифильной природы и специфики поверхности шунгита, содержащей; активные центры, представляется перспективным изучить влияние шунгита в принципиально новом качестве, как активного ингредиента, на свойства резиновых смесей на основе хлорсодержащих каучуков, а также их вулканизатов.
Цель диссертационной работы. Разработка новых высокоактивных ингредиентов для резиновых смесей на основе хлорсодержащих каучуков с использованием природного углеродсодержащего минерального соединения - шунгита, позволяющего решить ряд технических, технологических, экономических и экологических проблем.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1. Изучение влияния содержания шунгита, температуры и времени взаимодействия шунгита с хлорсодержащими эластомерами на количество образующегося в данной системе геля и степень сшивания эластомера. Определение оптимальных условий протекания этих процессов.
2. Исследование влияния шунгита на кинетику дегидрохлорирования хлорсодержащего эластомера на* примере полихлоропрена и взаимосвязи этого процесса со степенью структурирования данного каучука.
3. Определение характера образующихся связей в шунгит-каучуковом* геле.
4. Исследование влияния модификации поверхности шунгита реакционноспособными низкомолекулярными органическими соединениями (уротропин,, резорцин) на его активность как структурирующего агента в хлорсодержащих каучуках.
5. Разработка на основе полученных экспериментальных данных рецептур резиновых смесей, имеющих практическую значимость.
Научная новизна. Впервые показано, что природный углеродсодержащий минеральный ингредиент - шунгит способен к активному взаимодействию с хлорсодержащими эластомерами, сопровождающемуся образованием шунгит-каучукового геля. Высказано предположение о возможности использования шунгита в качестве дополнительного структурирующего агента для этого типа каучуков.
• С помощью ЭПР-спектроскопии, ДТА-, ДТГ-анализа и лазерного анализатора Бекмана получена дополнительная информация о структуре и свойствах шунгита, использованного в работе.
• Показано образование шунгит-каучукового геля при введении шунгита в хлорсодержащие эластомеры. Изучено влияние содержания шунгита, температуры прогрева образцов и времени взаимодействия шунгита с хлорсодержащими эластомерами на количество образующегося в данной системе геля и степень сшивания каучука. Определены оптимальные условия протекания этих процессов.
• Установлен ряд активности хлорсодержаших эластомеров относительно их способности к гелеобразованию при взаимодействии с шунгитом: ПХ > ХПЭ > ХСПЭ > ХБК.
• На примере полихлоропрена показано, что шунгит активирует процессы, дегидрохлорирования. Обнаружена корреляция кинетики процессов дегидрохлорирования и степени структурирования полихлоропрена.
• При изучении равновесного набухания образцов полихлоропрена, структурированного шунгитом, в растворителях различной полярности установлено, что образующиеся связи носят смешанный характер (ковалентныи, ионно-координационный). Эти результаты подтверждены рассчитанными кинетическими и термодинамическими параметрами процессов структурирования.
• Химическая модификация поверхности шунгита реакционноспособными низкомолекулярными органическими соединениями (уротропин, резорцин) приводит к повышению его структурирующей активности в полихлоропрене и хлорсульфированном полиэтилене.
Практическая значимость. Показана возможность применения шунгита в производственных рецептурах резин на основе полихлоропрена, хлорсульфированного полиэтилена, хлорбутилкаучука в качестве ингредиента, позволяющего частично или полностью исключить из состава этих резин традиционные металлооксидные компоненты, уменьшить содержание серной вулканизующей группы, а также частично заменить технический углерод и традиционные минеральные наполнители.
В силу особенностей; своей химической и физической; структуры шунгит положительно влияет на свойства резин, в частности, он может быть использован также для« полной или1 частичной замены активаторов серной" вулканизации.
Учитывая специфику химического- состава и уникальность структуры', шунгита;— наличие в нем оксидов металлов, углерода в форме графита, фуллеренов, иапоуглеродных трубок, а также оксида кремния и силикатов- можно; было предположить его высокую активность относительно, галогенсодержащих эластомеров, в частности, влияние на процессы структурирования эластомеров, содержащих функциональные группы, в состав которых входят активные атомы галогенов, в том; числе хлор, в отличие от традиционных минеральных наполнителей (каолин, тальк и др.).
Исходя из химического состава, дифильной природы и специфики поверхности шунгита, содержащей; активные центры, представляется перспективным изучить влияние шунгита в принципиально новом качестве, как активного ингредиента, на свойства резиновых смесей на основе хлорсодержащих каучуков, а также их вулканизатов.
Цель диссертационной работы. Разработка новых высокоактивных ингредиентов для резиновых смесей на основе хлорсодержащих каучуков с использованием природного углеродсодержащего минерального соединения - шунгита, позволяющего решить ряд технических, технологических, экономических и экологических проблем.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1. Изучение влияния содержания шунгита, температуры и времени взаимодействия шунгита с хлорсодержащими эластомерами на количество образующегося в данной системе геля и степень сшивания эластомера. Определение оптимальных условий протекания этих процессов.
2. Исследование влияния шунгита на кинетику дегидрохлорирования хлорсодержащего эластомера на* примере полихлоропрена и взаимосвязи этого процесса со степенью структурирования данного каучука.
3. Определение характера образующихся связей в шунгит-каучуковом* геле.
4. Исследование влияния модификации поверхности шунгита реакционноспособными низкомолекулярными органическими соединениями (уротропин,, резорцин) на его активность как структурирующего агента в хлорсодержащих каучуках.
5. Разработка на основе полученных экспериментальных данных рецептур резиновых смесей, имеющих практическую значимость.
Научная новизна. Впервые показано, что природный углеродсодержащий минеральный ингредиент - шунгит способен к активному взаимодействию с хлорсодержащими эластомерами, сопровождающемуся образованием шунгит-каучукового геля. Высказано предположение о возможности использования шунгита в качестве дополнительного структурирующего агента для этого типа каучуков.
• С помощью ЭПР-спектроскопии, ДТА-, ДТГ-анализа и лазерного анализатора Бекмана получена дополнительная информация о структуре и свойствах шунгита, использованного в работе.
• Показано образование шунгит-каучукового геля при введении шунгита в хлорсодержащие эластомеры. Изучено влияние содержания шунгита, температуры прогрева образцов и времени взаимодействия шунгита с хлорсодержащими эластомерами на количество образующегося в данной системе геля и степень сшивания каучука. Определены оптимальные условия протекания этих процессов.
• Установлен ряд активности хлорсодержаших эластомеров относительно их способности к гелеобразованию при взаимодействии с шунгитом: ПХ > ХПЭ > ХСПЭ > ХБК.
• На примере полихлоропрена показано, что шунгит активирует процессы, дегидрохлорирования. Обнаружена корреляция кинетики процессов дегидрохлорирования и степени структурирования полихлоропрена.
• При изучении равновесного набухания образцов полихлоропрена, структурированного шунгитом, в растворителях различной полярности установлено, что образующиеся связи носят смешанный характер (ковалентныи, ионно-координационный). Эти результаты подтверждены рассчитанными кинетическими и термодинамическими параметрами процессов структурирования.
• Химическая модификация поверхности шунгита реакционноспособными низкомолекулярными органическими соединениями (уротропин, резорцин) приводит к повышению его структурирующей активности в полихлоропрене и хлорсульфированном полиэтилене.
Практическая значимость. Показана возможность применения шунгита в производственных рецептурах резин на основе полихлоропрена, хлорсульфированного полиэтилена, хлорбутилкаучука в качестве ингредиента, позволяющего частично или полностью исключить из состава этих резин традиционные металлооксидные компоненты, уменьшить содержание серной вулканизующей группы, а также частично заменить технический углерод и традиционные минеральные наполнители.
Страницы:
Наши контакты:
Республика Карелия,
Сегежский р-н,
пгт. Надвоицы, ул.Заводская, д.1
Сегежский р-н,
пгт. Надвоицы, ул.Заводская, д.1
Адрес:
© Все права защищены
ООО Надвоицкий завод ТДМ ИНН 1006027353
Сайт создан ИП Сенюков Артем Николаевич (ИНН - 100603631961)
при поддержке центра "Мой бизнес" Республики Карелия.
ООО Надвоицкий завод ТДМ ИНН 1006027353
Сайт создан ИП Сенюков Артем Николаевич (ИНН - 100603631961)
при поддержке центра "Мой бизнес" Республики Карелия.
