Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
вый эфир, содержащий 25-30 % смоляных кислот;
3 метиловый эфир таллового масла, содержащий 60 % основного продукта и 40 % неомыляемых веществ;
4 метиловый эфир таллового масла содержащий 40 % эфиров, 30 % смоляных кислот и 30 % неомыляемых веществ.
Эти продукты использовали в резиновых смесях на основе комбинации каучуков СКМС-30АРКМ15 и СКМС-10К (50:50) (таблица 3).
Таблица 44 Влияние олеохимикатов на вязкость по Муни и способность к преждевременной вулканизации резиновых смесей на основе каучука СКИ-3, СКД и СКМС-30АРКМ15
ПоказателиКонтрольТип олеохимикатаБез олеохимикатаОлеиновая кислотаСтеариновая кислотаЖКТММетиловые эфиры ЖКТММетиловый эфир олеиновой кислоты ЖКТМДиэфиры дикарбоновых кислотПентолПластичность, у. е.0,370,420,390,430,390,410,400,42Вязкость по Муни при 100С, у.е.5350524950525052Время начала подвулканизации при температуре 120С t5, мин74,773,874,178,381,073,575,972,3Время повышения вязкости на 35 ед. t35, мин92,790,090,095,197,592,493,693,6Время подвулканизации, мин18,016,215,816,816,518,917,721,3
Таблица 45 - Влияние олеохимикатов на кинетику вулканизации при испытании на реометре Монсанто наполненных резин на основе каучуков СКИ-3, СКД и СКМС-30АРКМ15
Температура испытания 143С
ПоказателиКонтрольТип олеохимикатаБез олеохимикатаОлеиновая кислотаСтеариновая кислотаЖКТММетиловые эфиры ЖКТММетиловые эфиры олеиновой кислоты ЖКТМДиэфиры димерных кислотПентолМаксимальный крутящий момент, Н*м31,734,533,432,230,131,030,530,2Минимальный крутящий момент, Н*м9,99,29,79,29,69,49,59,4Время начала вулканизации, мин18,018,418,019,420,020,016,216,2Оптимальное время вулканизации, мин41,043,043,644,240,041,036,438,2Скорость вулканизации, %/мин4,34,13,94,05,04,85,04,5
Таблица 46 - Влияние олеохимикатов на физико-механические характеристики наполненных резин на основе каучуков СКИ-3, СКД и СКМС-30АРКМ15
Режим вулканизации: температура 143С
ПоказателиВремя вулканизации при 143СКонтрольТип олеохимикатаБез олеохимикатаОлеиновая кислотаСтеариновая кислотаЖКТММетиловые эфиры ЖКТММетиловые эфиры олеиновой кислоты ЖКТМДиэфиры димерных кислотПентолУсловное напряжение при удлинении 200%, МПа306,36,46,65,25,75,55,75,3507,27,88,66,76,26,46,46,1607,38,09,16,76,26,36,56,1Условная прочность при растяжении, МПа3018,916,016,615,618,516,817,317,55018,815,515,115,418,116,317,116,76019,214,015,014,416,915,917,217,0Относительное удлинение при разрыве, 6405705906906806606506905061050047056064060061062060620480460530620590610630
При изготовлении смесей использовали свежий термопластикат каучука СКМС-10К, придающий резиновой смеси высокую липкость к оборудованию. Для контроля использовали олеиновую и стеариновую кислоты. Обычно олеиновая кислота в производстве используется как технологическая добавка, обеспечивающая помимо функции вторичного активатора предотвращение залипания резиновых смесей. В присутствии стеариновой кислоты смеси залипают.
При изготовлении резиновых смесей было отмечено, что бутиловый эфир снижал липкость резиновых смесей лучше олеиновой кислоты, в то время как бутиловый эфир, содержащий в виде примесей сложные кислоты, по эффективности действия уступал даже стеариновой кислоте.
Результаты испытаний метиловых эфиров, как предотвратителей липкости, не позволили сделать однозначных выводов по эффективности их действия из-за нестабильности результатов.
Следует отметить, что технологические свойства резиновых смесей с анализируемыми и контрольными продуктами, а также физико-механические показатели их вулканизатов соответствовали нормам контроля для этих смесей.
Таким образом, можно утверждать, что олеохимикаты могут выполнять в резиновых смесях функцию технологической добавки, снижая липкость резиновых смесей. По-видимому, снижению липкости способствуют наличие ненасыщенных структур в олеохимикатах и разветвленность молекулярных структур, обеспечивающая снижение совместимости олеохимиката с каучуком, вследствие чего он легче выделяется из резиновой смеси. Однако для доказательства сделанных выводов необходимы дополнительные эксперименты, проще всего, по влиянию примесей, присутствующих в целевых продуктах.
Выводы по работе
- Исследовано влияние химического строения и содержания олеохимикатов сложных эфиров карбоновых кислот на технологические свойства резиновых смесей, кинетику их вулканизации и физико-механические характеристики вулканизатов.
- Показано, что в зависимости от содержания олеохимикаты могут выполнять функции диспергатора ингредиентов, вторичного активатора вулканизации резиновых смесей, технологической добавки и мягчителя резиновых смесей.
- Установлено, что химическое строение олеохимикатов определяет их совместимость с каучуками. С использованием уравнения Флори-Ренера рассчитаны значения константы взаимодействия в системе олеохимикат-каучук, параметры растворимости и совместимости олеохимикатов с каучуками. Выявлено, что наилучшей совместимостью с каучуками общего назначения обладают нормальные алифатические эфиры жирных кислот. Совместимость олеохимикатов снижается с переходом к димеризованным продуктам и продуктам трехатомного спирта-глицерина.
- Установлено, что набухшие в олеохимикатах вулканизаты на воздухе окисляются и деструктируют до пастообразного состояния. Показано, что в основе такой деструкции лежит механизм сопряженного окисления полимера и олеохимиката.
- Разработана методика оценки адсорбции олеохимикатов из их растворов на твердых наполнителях методом УФ-спектроскопии. Изучена адсорбция олеохимикатов на оксиде цинка. Показано, что с ростом концентрации растворов олеохимикатов и про