Стиролсодержащие олигомерные модификаторы из побочных продуктов производства бутадиенового каучука в полимерных композитах
Реферат - Разное
Другие рефераты по предмету Разное
"Воронежская государственная лесотехническая академия"
Кафедра древесиноведения в ГОУ ВПО
Специальность 05.17.06 - Технология и переработка полимеров
и композитов
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
СТИРОЛСОДЕРЖАЩИЕ ОЛИГОМЕРНЫЕ МОДИФИКАТОРЫ
ИЗ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПРОИЗВОДСТВА БУТАДИЕНОВОГО КАУЧУКА В ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТАХ
На правах рукописи
Никулина Надежда Сергеевна
Саратов 2009
Общая характеристика работы
Актуальность работы. В технологии получения полимерных композиционных материалов различного назначения находят применение техногенные отходы различных химических и нефтехимических производств. Однако и до настоящего времени существуют отходы, которые не перерабатываются в промышленности и вывозятся в отвал, нанося непоправимый экологический ущерб.
После определенной технологической обработки отходы, образующиеся при производстве бутадиенового каучука, могут служить наполнителями в композиционных материалах различного назначения, что позволяет снизить стоимость композитов, придать им необходимый уровень физико-механических свойств.
Цель работы: использование техногенных отходов, образующихся при производстве бутадиенового каучука, фталевого ангидрида, содержащего малеиновую кислоту, для получения низкомолекулярных сополимеров с применением их в композиционных составах различного назначения.
Поставленная цель определила необходимость решения ряда задач, основными из которых являются:
получение низкомолекулярных сополимеров (олигомеров) из побочных продуктов производства бутадиенового каучука (димеров и тримеров бутадиена) при сополимеризации их со стиролом в присутствии природных алюмосиликатных катализаторов и радикального инициатора - гидропероксида пинана с последующей модификацией их малеиновой кислотой, содержащейся в отходе производства фталевого ангидрида;
исследование свойств бутадиенового каучука, наполненного на стадии его производства олигомерными модификаторами и волокнистыми наполнителями;
изучение возможности применения отхода сернокислотного производства в качестве вулканизующего агента резиновых смесей;
исследование зависимости свойств древесных композиционных материалов от различных факторов: содержания стирола в модификаторе, температуры пропитки, продолжительности и температуры термообработки;
создание уплотненных формостабильных древесных композитов с использованием как малеиновой кислоты, так и синтезированных олигомерных модификаторов.
Научная новизна:
Выработаны условия синтеза олигомерного модификатора из побочных продуктов производства бутадиенового каучука с изменением содержания стирола в исходной реакционной смеси от 0 до 90 % масс. в присутствии природных алюмосиликатных катализаторов и гидропероксида пинана и его модификация малеиновой кислотой. Определены основные закономерности процесса и свойства получаемых олигомеров.
Установлено, что повышение физико-механических показателей вулканизатов (прочности, устойчивости к тепловому старению, многократным деформациям, сопротивлению раздиру и др.) происходит за счет увеличения содержания стирола в исходной реакционной смеси получаемого олигомерного модификатора от 0 до 90 % масс.
Впервые показано, что введение волокнистого наполнителя в олигомерный модификатор приводит к повышению физико-механических показателей вулканизатов (прочности, устойчивости к тепловому старению и др.).
Впервые в качестве вулканизующего агента диеновых каучуков использован отход сернокислотного производства.
Установлено, что уплотненная древесина повышенной формостабильности получается при использовании отхода производства фталевого ангидрида, содержащего малеиновую кислоту, а также олигомеры, модифицированные малеиновой кислотой. Следовательно, модификаторы взаимодействуют с компонентами древесины по гидроксильным группам.
бутадиеновый каучук сополимер олигомер
Установлено, что обработка древесины и древесноволокнистых плит (ДВП) олигомерными модификаторами позволяет получить композиты, обладающие высокими гидрофобными свойствами. Повышенные прочностные показатели ДВП достигаются при содержании стирола в исходной реакционной смеси 70-80 % масс., а наименьшее водопоглощение и разбухание - при содержании стирола 90 % масс.
Практическая значимость. Использование побочных продуктов для синтеза олигомерных модификаторов, содержащих стирол, позволяет создать замкнутый технологический цикл в производстве бутадиенового каучука.
Применение синтезированных олигомерных модификаторов в производстве бутадиенового каучука позволяет установить:
олигомерные модификаторы с невысоким содержанием стирола уменьшают вязкость по Муни каучука, условное напряжение при 300 % удлинении, прочность при растяжении;
олигомерные модификаторы с высоким содержанием стирола оказывают пластифицирующее влияние на бутадиеновый каучук без ухудшения физико-механических показателей вулканизатов;
олигомерные модификаторы, содержащие антиоксидант и волокнистые наполнители различной природы, замедляют процесс термоокислительного старения вулканизатов.
Использование