Содержание к диссертации
с.
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА I. СИЛОКСАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ, УСИЛЕНИЕ ИХ КРЕМНЕЗЕМНЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ
-
Структура, свойства, применение силоксановых эластомеров 8
-
Методы структурирования 16
-
Существующие представления о характере взаимодействия с наполнителями 19
-
Химия поверхности кремнезема 23
1.5. Выводы 26
ГЛАВА П. МЕТОДЫ И^ОТОВЛЕНИЯ И ИЗУЧЕНШ СВОЙСТВ
ЭЛАСТОМЕВДХ КОМПОЗИЦИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ОСНОВЕ СИЛОКСАНОВЫХ КАУЧУКОВ И ОІГАН0КРЕМНЕЗЕМОВ
-
Характеристика использованных материалов .... 28
-
Методы изготовления смесей, определения технологичности их и физико-механических показателей эластомерных композиций 30
-
Исследование структурі эластомерных
композиций 32
-
Спектральные исследования 33
-
Дифференциальный термический анализ
и термогравиметрия 34
2.6. Математическое планирование эксперимента .... 35
ГЛАВА Ш. СТРУКТУРИРОВАНИЕ СИЛОКСАНОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ
В ПРИСУТСТВИИ 01ГАН0КРЕМНЕЗЕМ0В С РАЗЛИЧНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДОЙ ПОВЕРХНОСТИ В СИСТЕМЕ ЭЛАСТОМЕР-НАПОЛНИТЕЛЬ 3.1. Методы получения и свойства исследуемых
орган ок ремне земов 37'
-
Структурирование эластомера СКТ в присутствии органокремнеземов 41
-
Исследование процесса структурирования эластомера СКТ, наполненного органокремнеземом АМ-І-300, методом ИК-спектроскопии 55
3.4. Выводы 61
ГЛАВА ІУ. СТїУКТУШРОВАНИЕ СИЛОКШОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ,
НАПОЛНЕННЫХ ОЕГАНОКРЕМНЕЗЕМАМИ, ПЕРОШВДАМИ ОБЩЕГО И ИЗШРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ
4.1. Структурирование эластомера СКТ пероксидами
общего и избирательного действия 63
-
Структурирование эластомера СКТВ, наполненного органокремнеземом АМ-І-300, дикумилпероксидом . 70
-
Структурирование эластомера СКТВ, наполненного органокремнеземом, модифицированным метилвинилдихлориланом, дикумилпероксидом ... 78
-
Структурирование эластомера СКТВ, наполненного бутосил.ом, дикумилпероксидом 81
-
Исследование влияния химический природы поверхности органокремнеземов на свойства эластомерных композиций силоксановых каучуков при тепловом старении в условиях свободного доступа воздуха 82
4.6. В ы в о д ы . ЮЗ
ГЛАВА У. СТШСГУРИРОВАНМЕ СИЛОКСАНОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ
СЕЮСОДЕЖАЩИМИ И ЕЕССЕИШИ ОРГАНИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ 5.1. Структурирование эластомера СКТ, наполненного органокремнеземом АМ-1«300, серосодержащими
« 4 —
органическими соединениями 106,
-
Структурирование силоксановых эластомеров, наполненных органокремнеземом AM-I-300, бессершми органическими соединениями .... И8
-
Исследование структурирования силоксановых эластомеров серосодержащими и бессерными органическими соединениями методом ИК-спектроскопии 135
5.4. Выводы , 149
ОБЩИЕ ШВОда 152
ЛИТЕРАТУРА 155
ПРИЛОЖЕНИЯ 167
Введение к работе
В области химии и технологии силоксановых эластомеров, ха -рактеризующихся комплексом исключительно ценных свойств: термо- и морозостойкостью, гидрофобноетью, биологической инертностью, стойкостью к действию пара, масел, радиации, вакууму, имеется ряд сложных проблем, связанных с низкими механическими и адгезионными свойствами эластомерных композиций на их основе, несовместимостьюс органическими полимерами, сложностью процессов структурирования, неудовлетворительными технологическими свойствами наполненных систем, взрыво-, пожароопасноетью и токсичностью применяемых структурирующих агентов-пероксидов.
Одна изз основных проблем в технологии силоксановых эластомеров, которая могла бы устранить отмеченные недостатки, - выбор наполнителя. Как известно, характер взаимодействия эластомерав с наполнителями определяется химической природой, дисперсностью, формой, активностью частиц наполнителя, возможностью возникновения химических связей между полимером и наполнителем, взаимосвязью процессов усиления и структурирования, другими факторами.
Исследования природы активных центров кремнезема, кинетики и механизмов химических реакций в поверхностном слое, разработка методов количественного учета поверхностных химических соединений, позволили создать производство органокремнеземом с заданной степенью замещения структурных гидраксилов различными функциональными группами на Калушском химико*металлургическом комбинате.
Органокремнеземы успешно применяются как загустители дисперсионных сред, антислёживатели сыпучих материалов, но в качестве эффективных наполнителей сштксановых эластомеров до сих пор должного применения не нашли. Это и явилось предметом исследования данной работы, выполненной в плане комплексной научно-технической программы "Химия поверхности дисперсных твердых тел." (раздел б. Полимерные материалы), утвержденной постановлением Президиума Ж УССР № 236 от 08.07.76.
Для достижения цели, поставленной в диссертационной работе, были решены следующие задачи:
1. Изучено влияние химической природы поверхности кремнезема на свойства эластомерных композиций сшшкеановых каучуков.
Определены основные закономерности структурирования силоксановых эластомеров в присутствии органокремнеземов.
Расширен ассортимент структурирующих агентов силоксановых эластомеров взамен пероксидов, что позволило повысить физико-механические показателе и теплостойкость эластомерных композиций при одностадийности процесса структурирования. Указанное техническое решение защищено А.С. 523918 (СССР).
Результаты исследований внедрены в производство.
На защиту выносятся следующие положения, полученные в ходе экспериментальных и теоретических исследований:
Химическая активность в процессах термоструктурирования силоксановых эластомеров органокремнеземов, содержащих на поверхности химически привитые диметилсилильные и метиявинишсилильные группы.
Активность серосодержащих и бессерных органических соединений как структурирующих агентов силоксановых эластомеров, наполненных органокремнеземами.
Эффективность структурирования эластомера СКТ, наполненного орранокремнеземами, пераксидами избирательного действия, обыч*-но применяемых для структурирования силоксановых эластомеров только при наличии, винильных групп в каучуке.
Эффективность структурирования силоксановых эластомеров, наполненных органокремнеземами, уменьшенным содержанием перокси- дов общего действия.
5. Пути повышения физико-механических показателей и теплостойкости эластомерных композиций силоксановых каучуков, наполненных органокремнеземами, совместимости сшюксановых эластомеров с органическими, расширения сфер их применения.
Результаты исследований опробованы, оптимап ьный вариант внедрен на киевском заводе искусственных кож "Вулкан".
Экономическая эффективность от внедрения 22,1 тыс. руб. на тонне смеси.
Автор выражает искренюю благодарность и глубокую признательность за консультации и советы; высказанные при выполнении диссертационной работы, ныне покойному профессору А.Д.Зайончков&кому, доц. Б.Я.Краснову; за помощь, казанную в приобретении, органокрем-неземов, снятии ИК-спектров эластомерных композиций, ознакомлении с переводами иностранной литература по химии поверхности и модификации кремнезема Институту физической химии АН УССР в лице член-корреспондента А.А.Чуйко и кандидата хим.наук Л.Ф.Петровой.