Стиролсодержащие олигомерные модификаторы из побочных продуктов производства бутадиенового каучука в полимерных композитах
Реферат - Разное
Другие рефераты по предмету Разное
о производства, содержащий серу;
натуральную древесину лиственных пород (ГОСТ 16483-86);
древесноволокнистые плиты (ГОСТ 4598-86);
волокна: хлопковое (ГОСТ 6309-93), вискозное (ГОСТ 10546-80), капроновое (ГОСТ 6309-93).
Выделение модифицированного бутадиенового каучука из раствора осуществляли методом водной дегазации. Оценку свойств резиновых смесей, вулканизатов, модифицированной и уплотненной древесины, ДВП проводили в соответствии с международными и государственными стандартами.
Экспериментальные результаты и их обсуждение
В третьей главе рассмотрен синтез олигомерного модификатора путем сополимеризации непредельных соединений (ВЦГ, ЦДТ, НДТ) содержащихся в кубовом остатке очистки возвратного растворителя - толуола со стиролом в присутствии природных алюмосиликатных катализаторов и радикального инициатора - гидропероксида пинана. Стирол вводился дополнительно в реакционную смесь перед подачей её на сополимеризацию с целью повышения общего выхода по сополимерам. Содержание стирола в исходной реакционной смеси изменялось от 0 до 90 % масс. Наилучших результатов достигали при содержании стирола 60-90 % масс. в реакционной смеси и использовании в качестве катализатора природных алюмосиликатов - глин Латнинского месторождения Воронежской области (ЛТ-1, ЛТ-2 и ЛТ-3). Выход олигомерного модификатора достигал 99 % масс. Процесс проводили при температуре 160-165 0С в течение 24 ч. (табл.1).
Применение радикального инициатора гидропероксида пинана (ГП) в процессе получения олигомерного модификатора оказалось менее эффективным. Выход олигомерного модификатора не превышал 85 % масс. даже в случае применения высоких дозировок ГП (7-9 % масс.).
Содержание связанного стирола в получаемых олигомерных модификаторах в зависимости от состава исходной реакционной смеси при использовании алюмосиликатных катализаторов представлено в табл.2.
Получаемые продукты исследовались методами ИК - и ПМР-спектроскопии. Спектральные исследования, проведенные на ИК Фурье спектрометре Инфралюм ФТ-02 показали, что в ИК-спектре полученного сополимера присутствуют полосы поглощения, бензольного кольца при 1660-
Таблица 1
Кинетика сополимеризации побочных продуктов производства бутадиенового каучука при различных содержаниях стирола в исходной реакционной смеси
Таблица 2
Содержание связанного стирола в олигомерных модификаторах, полученных на алюмосиликатных катализаторах
Содержание стирола в исходной реакционной смеси, % масс. 0 20 40 60 80 90Содержание связанного стирола в олигомерном модификаторе, % масс. 0 27-31 46-52 64-69 83-87 90-93
, 1601, 1493, 755, 700 см-1; валентные колебания ? (СН) в группах СН2=СН - и - СН=СН-; валентные колебания ? (СН2) при 3060-2850 см-1;
при 1380, 1450 см-1 деформационные колебания (?) группы - СН3.
Результаты ПМР-спектроскопии подтверждают данные ИК-спект-роскопии. В спектре присутствуют сигналы ароматических протонов в области 6,5-7,7 м. д., широкий пик в области 0,5-2,7 м. д., характерный для метинового и метиленового протонов полимерной цепи, и сигнал в области 5,4 м. д., характерной для протонов эндоциклической двойной связи.
Одна из возможных схем процесса сополимеризации непредельных соединений, содержащихся в кубовом остатке ректификации возвратного толуола со стиролом, представлена на рис.1.
Рис.1. Схема процесса сополимеризации непредельных соединений со стиролом
В дальнейшем полученный олигомерный модификатор подвергали высокотемпературной обработке совместно с малеиновой кислотой (МК). В процессе модификации происходит частичное превращение малеиновой кислоты в малеиновый ангидрид. Таким образом, в модифицированном олигомерном модификаторе содержатся звенья малеиновой кислоты и малеинового ангидрида, что придает полученному продукту улучшенные свойства.
Наилучшие условия модификации определены с использованием метода планирования эксперимента и ими являются: содержание МК - 6,0 % масс.; температура - 180 0С при продолжительности процесса 24 ч. На основе экспериментальных результатов получены регрессионные уравнения.
Получаемые продукты исследовались методом ИК-спектроскопии, а также химическими анализами по изменению бромного и кислотного чисел в процессе модификации синтезированного олигомера.
Спектральные исследования показали, что в ИК-спектре модифицированного МК низкомолекулярного сополимера присутствуют полосы поглощения бензольного кольца при 1660-2000, 1601, 1493, 755, 700 см-1; валентные колебания ? (СН) в группах СН2=СН - и - СН=СН-; валентные колебания ? (СН2) при 3060-2850 см-1; при 1380, 1450 см-1 деформационные колебания (?) группы - СН3. Одновременно с этим отмечено появление полос, характерных для колебаний группы ? (>С=О) при 1710, 1780, 1840 см-1, обусловленной валентными колебаниями, характерным для ангидридных и карбонильных групп, а также для колебаний ОН-группы в области 2850-3050 см-1. Это подтверждает присоединение МК к синтезированному олигомеру.
Один из возможных вариантов протекания процесса модификации полученного олигомера малеиновой кислотой может быть представлен в следующем виде (рис.2).
Рис.2. Схема процесса модификации олигомера малеиновой кислотой
Анализируя свойства полученного олигомерного модификатора, можно предположить направления использования данного продукта, основными из которых являются: производство бутадиенового каучука, модификация древесины и древесноволокнистых плит.
В четвертой главе рассмотрены композици