Введение к работе
. Актуальность проблемы. Создание композиционных материалов
на основе смесей эластомеров является перспективным направлением, поскольку в этом случае мохет быть обеспечен более широкий спектр физико-механических и технологических свойств по сравнению с материалами на основе индивидуальных компонентов. Установление взаимосвязи между структурой и свойствами смесей эластомеров позволяет целенаправленно подойти к разработке материалов с заранее заданными свойствами и поэтому является актуальной задачей.
Структура смесей эластомеров формируется на разнах стадиях их переработки. Значительные изменения в структуру смесей эластомеров вносит процесс вулканизации, что обусловлено сэвызэнныыи температурами и образованием вулканкзационной сетки в каждой фазе и межфазном слое. Формирование сшитых структур при вулканизации не только фиксирует морфологию смеси, но и определяет такой важный структурный параметр как соотношение модулей фаз.
Успехи в области синтеза полимеров привели к созданию новых эластомеров с различной микроструктурой (полибутадиеновые, эти-ленпропшгеновые каучуки), применение которых перспективно э смесях с другими каучуками. Однако в литературе практически отсутствуют данные о влиянии микроструктуры каучуков на кинетические параметры формирования в них сетчатых структур и взаимосвязи этого фактора со структурой и свойствами получаемых композиций.
Вклад в основные свойства смесей вносит не только фазовая структура, но и степень вулканизации в каждой из фаз и в межфазном слое.
В связи с этим возникают задачи регулирования степеней сшивания фаз в процессе вулканизации и, следовательно, разработки эффективных методов количественной оценки плотностей сеток в фазах смесей эластомеров.
Цель работы. Исследование процесса формирования сетчатых и фазовых структур в смесях полиизопреяа с каучуками различной степени ненасыщенности при сшивании серусодержашими системами, обеспечивающими разные кинетические параметры образования сеток для смешиваемых компонентов.
Разработка методов количественного определения плотностей сеток в фазах смесей несовместимых эластомеров.
Определение взаимосвязи между структурными характеристиками
- 4 -сетчатых смесевых композиций с их основными свойствами. Научная новизна.
Проведена количественная оценка степеней сшивания в фазах смесей эластомеров методами ЯМР-гН и ШР-13С. Установлена взаимосвязь между временем продольной спиновой релаксации ядер гзС и числом сшивок в полимерных гелях.
Установлена роль соотношения индукционных периодов сшивания для смешиваемых каучуков при формировании сеток в фазах смесей СКИ-3/СКД, СКИ-3/ЭПДК.
Впервые показано, что для получения совулканизатов на основе СКИ-3/ЭПДК с высокой прочностью и сопротивлением раздиру необходимо, чтобы в фазе ЭПДК формировалась редкая сетка, соответствующая оптимальной на зависимости прочности самого ЭПДК от густоты сетки.
Предложен способ регулирования плотностей сеток в фазах смесей СКИ-3/ЭПДК при введении специальных добавок, оказывающих селективное действие на степень сшивания фаз.
Установлена роль микроструктуры ПБ (содержание 1,2- звеньев) в формировании структуры и свойств их смесей и совулканизатов с СКИ-3.
Практическая значимость. Разработана методика количественного^определения плотности сшивок в фазах смесей эластомеров с использованием импульсного метода измерения времени продольной спиновой релаксации на ядрах 13С. Показана возможность регулирования плотностей сеток в фазах смесей СКИ.-3/ЗПДК специальными добавками, введение которых приводит к повышению прочности и сопротивления раздиру. Предложены рекомендации по выбору вулканизующих систем и составов смесей СКЙ-3/ХБК для получения совул- , канизатов с высокими прочностными свойствами и озоностойкостью. Установлено влияние продолжительности вальцевания на структуру сетки и свойства ЭПДК.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и симпозиуме:
II Всесоюзная конференция "Смеси полимеров", г.Казань, 1990;
Всесоюзная конференция с международным участием "Релаксационные явления и свойства полимерных материалов", г.Воронеж, 1990;
International Symposium: "Advances in Structure and- Heterogeneous Contlnua", Moscow, 1993;
Первая Российская научно-практическая конференция резинщиков "Сырье и материалы для резиновой проыышленности: настоящее и будущее", г. Москва. 1993;
Научно-техническая конференция "Промышленность нефтехимии Ярославского региона", г.Ярославль, 1994;
Публикации результатов исследований. По теме диссертации на мсмент защиты опубликованы 3 печатные статьи и одна статья принята в печать.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка литературы. Содержание диссертации изложено на 15< страницах машинописного текста, включает 54 рисунков, 13 таблиц и <34 ссылок на работы зарубежных и отечественных авторов.
