Введение к работе
Актуальность работы. Теории і! практике процесса вулканизации уд лялось и уделяется огромное внимание ввиду их особой значимости и слоч яостй. Работами Догадкина Б.А.. Шершнева В.А., Донцова Л.Л.. Тараеоьо/ З.Н., Корана А.II. и др. установлены общие закономерности течения, про цесса вулканизации, основанные на существовании в композициях действительных агентов вулканизации (ДАВ) эластомеров. В настоящее время акту альными являются работы, продолжающие это направление, в частности, f области анализа вулканизационных свойств эластомерных систем, содержащих комбинации ускорителей вулканизации, распределения вулканизующее группы в смесях каучуков , уточнения характера реакция, протекающих с участием ДАВ. Механизм образования поперечных связей, влияние структурі еулканнзатов на свойства розни изучены достаточно полно, но некотормг механизмы изменения структуры резин, в том числе на основе смесей каучуков, содержащих разнообразные ускорители, активаторы и их комбинации требуют дополнительного изучения. Получение новой информации такого рода будет способствовать развитию теоретических представлен;;;'! о структурировании эластомеров и позволит на практике совершенствовать процесс вулканизации.
Сравнительно мало исследований, за исключением работ школы ії!ор::;не-ва В.А., било проведено в области сшивания смесей эластомеров. Установлен лишь факт, что эффект взаимодействия каучуков'наблюдается при выполнении ряда условий, например, при их совместимости, способности образовывать совместную молекулярную сетку, в результате чего возмо;кнс получение вулканизатсп, обладающих необходим:;-'.» свойствам;:. Так ка;, различным подходам к вулканизации смесей каучукоз в литературе уделено недостаточно внимания, то проблема изыскании новых методов и приемов совмещения каучуков является актуальной.
Теоретическое и практическое значение имеют работы по изучен.:» распределения вулканизующей группы, в том числе содержащей комбинат:*! ускорителен, при вулканизации смесей каучуков, что дает дополнительные-сведения о механизме структурирования эластсмернкх систем и позволяют направленно осуществлять регулирование структуры і; свойств получаемых резни.
Целью работы явилось изучение структурно-технологических особенностей вулканизации эластомерных композиции на основе каучуков и ну смесей а также уточнение характерг процессов, происходя-да при этом с
участием ДАВ. Одновременно ставилась задача по выявлению подходов і подбору эффективных вулканизующих групп с использованием комбинаций ускорителей и различных активаторов в исследуемых полимерных системах.
Научная новизна. Методом температурной релаксации впервые подтвержден гетерогенный характер процессов . протекающих при вулканизацш различных каучук-ингредиентных композиции, имеющих различную степеш гетерофазности эластомернон основы. Отмечено, что формирование действительных агентов гетерогенной вулканизации обязательно происходит с участием твердых частиц, которыми могут быть цинковые белила или техни-ческий углерод, и образование ДАВ начинается в процессе приготовленії? резиновых смесей. Показано, что цинковые белила как центри ДАВ обеспе чивают, в основном, межмолекулярное присоединение серы в процессе структурирования каучука, а технический углерод - внутримолекулярное.
Установлено влияние размеров частиц цинковых белил как основы образования ДАВ на вулканизацнонные и механические свойства резин. Отмечено, что уменьшение удельной поверхности до 0,02 пг/г ухудшает вулканизацнонные свойства и прочностные показатели резин.
Проведен анализ распределения вулканизующих агентов-в смесях кау-
чуков как процессов, включающих релаксацнонно-юшетическне характерис
тики смешиваемых макромолекул. а
В смесях полимеров показана взаимосвязь химических процессов, происходящих при вулканизации, с релаксацнонно-кинетическими явлениями которые в итот-е определяют распределение компонентов вулканизующих систем между совмещаемыми макромолекулами. Подтверждено, что вулканпзаци смесей эластомеров протекает за счет обмена разнородных эластомерных петель у поверхности ДАВ и скорость обмена характеризует количество присоединенной к данному каучуку серы. Показана фазовая однородность смесей каучуков СКД и СКС-ЗОЛРКП при температурах вулканизации.
Установлено взаимовлияние пар о ускорителей различной степени кис -лотности на вулканизацию эластомеров, в том числе их смесей.
Практическая значимость. Разработаны рецептуры и даны рекомендации
по подбору активных структурирующих систем с использованием комбинации
ускорителей вулканизации, «обеспечивающих синергичеекпй эффект, что поз
воляет сократить цикл вулканизации резин и улучшить их эксплуатационные
свойства. ' .
I Предложена новая количественная характеристика коэффициент эффективности действия комбинации ускорителей (К,)и определена значения К, для некоторых систем ускорителей, каучуков и их. смесей.
На основе материалов о механизме формирования ДАВ при вулканизации
;роведены поисковые работы по замене высококачественных цинкових бели,?
а продукт с меньшим содержанием основного вещества в рецептурах для
роизводства шин и РТИ. "
Разработан способ получения резиновых смесей с применением "каточ-ых" композиций, содержащих часть активных вулканизующих компонентов, ;оторые вводятся в серийную резиновую смесь непосредственно у потреби-еля. Проведены производственные испытания в условиях Белоцерковскогсі авода РТИ, Воронежского завода строительных алюминиевых конструкций. ПО "Электроника" и внедрена в производство технология изготовления ройков бытовых магнитофонов на заводе "Алиот" (г. Нововоронеж).
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Всесоюзных онференциях в Казани (1988 г.),Воронеже (1990 г.),Ярославле (1991 г.). катеринбурге (1993 г.). Российской конференции Москве (1097 г.), а акже на научно-технических конференциях Воронежской государственно:"! ехнологической академии 1988-1997 годов.
Публикации. По результатам исследований опубликовано Ю работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения.' литера-урного обзора, описания объектов и методов исследования, трех глае, ксперкментальной части, выводов, списка использованных источников и риложений. Работа изложена на 145 страницах, содержит 22 рисунка и 2?, аблицы. Список литературы включает 134 наименования отечественных и арубежных авторов.