Розробка гум з цинк- та кремнійвмісними композиційними добавками - Автореферат

Український державний хіміко-технологічний університет АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі хімії та технології переробки еластомерів Українського державного хіміко-технологічного університету Міністерства освіти і науки України. гума цинк вулканізація Науковий керівник: Кандидат технічних наук, доцент кафедри хімії та технології переробки еластомерів Овчаров Валерій Іванович. Хорольський Михайло Степанович, державне підприємство „Український державний науково-дослідний конструкторсько-технологічний інститут еластомерних матеріалів і виробів” Міністерства промислової політики України, директор, м. Провідна установа: Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут”, кафедра хімічної технології композиційних матеріалів, Міністерства освіти і науки України, м. Захист відбудеться ”18” квітня 2007 р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.078.03 в Українському державному хіміко-технологічному університеті за адресою: 49005, м.Сьогодні на фоні постійного підвищення вимог до якості гумової продукції стає очевидною недостатність асортименту традиційних інгредієнтів еластомерних композицій, яка супроводжується також їх високою вартістю та дефіцитом вітчизняної сировинної бази. Це дозволяє розширити номенклатурний перелік реакційноспроможних інгредієнтів гумового виробництва і ставить задачу дослідження фізико-хімічних основ вулканізації та модифікації ними еластомерів. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі: - визначити фізико-хімічні характеристики цинк-та кремнійвмісних композиційних добавок; здійснити дослідження ефективності цинквмісної композиційної добавки на процес вулканізації каучуків загальноспеціального та спеціального призначення у складі вулканізувальних систем різних типів; Нові наукові положення, запропоновані автором дисертаційної роботи, полягають в наступному: - визначено, що цинк-та кремнійвмісні композиційні добавки являють собою продукти з хімічною взаємодією між їх неорганічною та органічною складовими і певною реакційною здатністю за відношенням до інгредієнтів відомих вулканізувальних та модифікуючих систем еластомерних композицій;Враховуючи вплив вулканізаційноактивного оксиду цинку на формування комплексу властивостей гум, дефіцит сировинної бази України та проблему утилізації накопичених промислових відходів, невеликий асортимент і незадовільну якість кремнекислотних інгредієнтів, синтез і пошук напрямків застосування нових композиційних сполук, досліджена ефективність цинк-і кремнійвмісних добавок у процесах вулканізації та модифікації еластомерів. ІЧ-спектроскопічні дослідження на приладі UR-20 фірми „Carl Zeiss Jena” підтвердили композиційну хімічно звязану структуру добавок, про що свідчать зміни на спектрах поглинання у порівнянні зі спектрами індивідуальних неорганічної та органічної складових, а також показали наявність функціональноактивних груп типу з відповідними смугами поглинання в областях 1640 та 2360 см-1 (рис. Як видно, збільшення концентрації ZNКФО призводить до зростання максимального моменту кручення та, відповідно, відносного ступеня поперечного зшивання еластомерних композицій, скорочення тривалості індукційного періоду та часу досягнення оптимуму вулканізації, що, в свою чергу, обумовлює підвищення швидкості вулканізації, підтверджене розрахованими значеннями умовної константи швидкості вулканізації у головному періоді. Для продовження дослідження ефективності ZNКФО у складі різних вулканізувальних систем його вводили в гумову суміш на основі комбінації каучуків БК СКМС-30АРК (95,0/5,0 мас.ч.) смоляної вулканізації при рівномасовій заміні цинкових білил (3,0 мас.ч. на 100,0 мас.ч. каучуку). 5, аналіз якого свідчить, що порівняно з контрольною сумішшю дослідна композиція характеризується зниженням відносного ступеня поперечного зшивання, збереженням тривалості індукційного періоду та скороченням часу досягнення оптимуму вулканізації, що обумовлює зростання швидкості вулканізації.На підставі здійснених систематизації та критичного аналізу літературних даних з питань процесів вулканізації та модифікації каучуків, а також, враховуючи дефіцит вітчизняної сировинної бази і проблеми утилізації промислових відходів, зроблено висновок про актуальність досліджень композиційних добавок, отриманих за ресурсозберігаючими технологіями, в якості інгредієнтів гумових сумішей. Встановлено, що запропоновані в роботі цинк-та кремнійвмісні добавки являють собою хімічно звязані композити з наявністю реакційноздатних груп та певною реакційною здатністю за відношенням до компонентів відомих вулканізувальних і модифікуючих систем еластомерів.

Основний зміст роботи