Введение к работе
Актуальность темы: Рост производства полимерных материалов, предъявление к ним новых, повышенных требований , создание новых видов полимерных материалов обуславливают необходимость расширения и обновления ассортимента инициаторов радикального типа.
Используемые в промышленности пероксиды (пероксид бензоила, гидро-пероксиды кумила и трет.-бутила, пероксиды дитрет.-бутила и дикумила и другие) обладают рядом существенных недостатков: высокой летучестью, чувствительностью к механическим воздействиям, пожаро- и взрывоопас-ностью, образованием токсичных продуктов при разложении.
Весьма перспективными инициаторами высокотемпературных гемолитических процессов являются кремнийорганические пероксидные соединения, содержащие в своей структуре адамант-1-ильный радикал. В настоящее время разработаны эффективные методы синтеза данных содинений и найдены области практического применения. Способность кремнийорганических пероксидов не только активно генерировать свободные радикалы, но в отдельных случаях промотировать адгезию по отношению к различным субстратам указывает на перспективность их практического применения. Кроме того, они могут быть использованы в высокотемпературных гомолитических процессах вследствии их высокой температуры гомолиза. Так производство неф-теполимерных смол ( НПС ) - эффективных заменителей растительных масел в лакокрасочных материалах, осуществляется термическим инициированием при температуре 250С. Использование для этих целей известных органических инициаторов показало на их невысокую эффективность.
Таким образом, создание новых эффективных инициаторов, которые бы полностью или частично исключали указанные недостатки известных инициирующих агентов радикальных процессов, является актуальной задачей.
Работа выполнялась в рамках научной программы Госкомвуза Российской Федерации "Новые полимерные материалы" и гранта Госкомвуза Российской Федерации " Разработка научных основ эффективных методов утилизации нефтепродуктов с целью создания технологии олигомеров с заданными свойствами, используемых в качестве заменителей растительных масел в лакокрасочной промышленности "(ГРАНТ 30/09 - 94).
Цель работы состоит в разработке методов синтеза кремнийсодержащих пероксидов с адамантильным радикалом, выявлении закономерностей между строением и термической стабильностью пероксидов, установлению механизма разложения пероксидной связи, поиску областей применения полученных пероксидов.
Научная новизна. Синтезированы новые органохлоралкоксисиланы с адамант-1-ильным радикалом в эфирной группе и кремнийсодержащие пероксиды на их основе, а также разработаны методы синтеза этих соединений.
Кинетическими исследованиями установлена существенная зависимость скорости разложения от наличия и строения мостиковой группы, разделяющей атом кремния и пероксигруппу. Получены соответствующие кинетические модели термораспада. На основе анализа продуктов разложения установлен гомояитический механизм распада пероксидной связи, обнаружены необычные превращения силокси-радикала с адамант- 1-илокси- группой. Разработаны новые инициирующие системы, содержащие пероксиды различной термической стабильности, для процессов получения нефтеполимерных смол и оптимизированы условия получения смол в их присутствии. Выявлена адгезионная способность некоторых пероксидов в системе хлоропреновый каучук -волокно (капрон, терилен, вискоза).
Практическая ценность. Разработаны методы синтеза органохлоралкокси-силанов с адамантильным радикалом в эфирной группе - перспективных промежуточных веществ для синтеза различных кремнийорганических соединений, в том числе и пероксидов. Разработаны методы синтеза кремнийсо-держащих моно- и полипероксидов с адамантильным радикалом, характеризующиеся технологической простотой и высоким выходом целевых продуктов. Синтезированы пероксиды с низкой летучестью; устойчивые к различным видам воздействий: теплу, удару, трению; безопасные в обращении; без неприятного запаха; сохраняющие свои свойства при длительном хранении; генерирующие при своем разложении активные радикалы с образованием нетоксичных продуктов разложения. На основе изучения инициирующей активности пероксидов в процессах олигомеризации жидких продуктов пиролиза бензина разработаны методы синтеза нефтеполимерных смол (НПС) -эффективных заменителей растительных масел в производстве лакокрасочных материалов, позволяющие получать смолы в "мягких" условиях, с улучшенными показателями (цвет, молекулярная масса). Выявлены пероксиды, проявляющие высокую эффективность в процессах совулканизации хлоро-преновых каучуков, позволяющие получать вулканизаты с повышенными прочностными и адгезионными (капрон, терилен, вискоза, сталь) показателями.
Апробация работы . Материалы работы докладывались на III Республиканской конференции по интенсификации нефтехимических процессов "Нефтехимия-94" (Нижнекамск, 1994 ); на VII Межреспубликанской научной конференции студентов вузов ( Казань, 1994 ); на I межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области " Новые промышленные техника и технологии." (Волгоград, 1994) ; на VII научно-практической конференции стран СНГ "Перспективы развития химии и практического применения каркасных соединений"(Волгоград, 1995г ), на III Межреспубликанской научно-технической конференции "Процессы и оборудование экологических производств" ( Волгоград, 1995), на II межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области " Новые промышленные техника и технологии." (Волгоград, 1995).
Публикация результатов. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, 8 тезисов и 2 тезиса и одна статья находятся в печати.
, Объем работы. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, проиллюстрирована таблицами и рисунками, состоит из введения, 5^тлав, выводов, заключения,.списка литературы, включающего "наименований, и приложений.