Науково-технічні основи розробки еластомерних композиційних матеріалів для ресурсозберігаючих технологій - Автореферат

Таким чином, розробка науково-обґрунтованих методів створення еластомерних композитів для ресурсозберігаючих технологій (застосування продуктів переробки зношених гумових виробів, повторне використання гумових виробів, збільшення ресурсу виробів), є важливою науково-технічною проблемою та має велике практичне значення. Робота виконувалась відповідно до держбюджетних тем Держкомітету України “Структурно-хімічна модифікація еластомерів з метою підвищення працездатності шин та гумотехнічних виробів” (1992-1996рр., № 7.03.04/143-92, відповідальний виконавець) та “Розробка синергічних систем модифікаторів для покращення експлуатаційних властивостей композиційних полімерних матеріалів” (1993-1997р.р., № 7.03.02/096-93, відповідальний виконавець), Міністерства освіти та науки України “Розробка наукових основ синтезу та переробки полімерів і композиційних матеріалів на їх основі з використанням вітчизняної сировини” (1999-2002рр., шифр35000490 № держреєстрації 0100U01381, керівник підтеми), “Синтез нових елементоорганічних мономерів та полімерів, дослідження фізико-хімічних основ модифікації ними еластомерних та полімерних матеріалів” (2003-2005р.р., шифр 35030590, № держреєстрації 0103U001188, керівник підтеми), “Розробка методів синтезу нових полімерних матеріалів та нанокомпозитів” (2006-2008р.р., шифр 35060690, № держреєстрації 0106U00251, керівник підтеми), «Розробка методів синтезу та оптимізації властивостей нових полімерних матеріалів, нано-та мікрокомпозитів» (2009-2011р.р., шифр 35090790, № держреєстрації 0109U001260, керівник підтеми), українсько-литовський проект “Аналіз ресурсу та прогнозування прохідності шин ”(2004р., шифр М/180-2004, № держреєстрації 0104U010147, відповідальний виконавець). Предметом дослідження є еластомерні композиційні матеріали, які вміщують модифікатори класу аліфатичних, ароматичних амінів, кремнієорганічних сполук та системи на їх основі, подрібнений вулканізат. встановлено основні закономірності ресурсозберігаючої технології застосування подрібнених вулканізатів в еластомерних матеріалах за рахунок регулювання процесів насичення їх поверхні модифікуюче-регенеруючими композиціями, що дозволяє суттєво підвищити рівень міжфазної взаємодії в еластомерних композитах і забезпечує збереження комплексу основних властивостей на достатньому рівні при збільшенні частинок подрібненого вулканізату та його дозування. Результати досліджень дозволили розробити рецептури композиційних еластомерних матеріалів для ресурсозберігаючої технології - відновлювального ремонту автопокришок, що значно підвищують адгезійну міцність в системі гумова суміш - вулканізат, та, як наслідок, збільшують ресурс відновлених покришок.,(4) де В - константа рівноваги; ? - ступень заповнення поверхні еластомеру молекулами модифікатора; С - концентрація модифікатора в обємі еластомеру; а - константа взаємодії між молекулами добавок в поверхневому шарі; D0, D та D? - оптична густина на частотах максимуму в спектрі поглинання еластомеру та еластомеру, який має С добавки в обємі та добавки відповідно. Для вивчення взаємодій в бінарних еластомерних системах запропоновано використовувати безрозмірний параметр x, який являє собою інтегральне значення диференційованого спектра поглинання еластомерних плівок до та після контакту в діапазоні частот 54000-11000 см-1, які віднесено до одиничної межі розділу фаз : , (5) де ko(w)й k(w) - коефіцієнти поглинання, які є функцією дисипації енергії електромагнітної хвилі в діапазоні частот від w1 до w2 (в ідеалі w1=0, w2= ? , в грубому наближенні w1=11000 см-1 , w2=54000 см-1 ) на дійсній осі w до та після контакту відповідно; F - безрозмірний коефіцієнт, який прямо пропорційний співвідношенню лінійних частин спектра двох каучуків в системі за ходом променя до обємної частки відповідних каучуків в системі (з урахуванням добавок) та обернено пропорційний сумі межі розділу фаз. Тому, ґрунтуючись на результатах цих досліджень, здійснено пошук таких речовин, які б забезпечували метастабільний стан полімерної матриці та вибір дозувань модифікаторів був таким, щоб частина їх залишалася звязаною з каучуком, інша була спроможна виходити на поверхню. Характер розподілу модифікаторів підтверджується дослідженням еластомерних композицій методом діелектричної релаксаційної спектроскопії: поява другого температурного максимуму тангенса кута діелектричних втрат tgd, який обумовлений дипольною релаксацією молекул модифікатора в композиціях, свідчить, що більшість досліджених модифікаторів в оптимальних концентраціях розподіляються в обємі матриці в основному в областях мікродефектів, які можуть сприяти заліковуванню тріщин, за аналогією з дією епоксидних смол, а також поліамінів (поліетиленімін, поліетиленполіаміни), що доведено в роботах Онищенко З.В. та Кутяніної В.С. Наприклад, в композиціях на основі неполярних карболанцюгових каучуків, оптимальний вміст для ПХМС - 0,3 мас.ч., для композиту з кремнієорганічними етерами АВЕ - 2,5 мас.ч., для композиту з сірковмісною смолою ABS - 4 мас.ч., що відп

Основний зміст роботи