Новый полифункциональный модификатор для полимерных материалов

получаемых соединений и содержание металлов разного электронного строения, можно получать композиции с разной термической стабильностью[1].

Полученные кремнийэлементоорганические соединения полностью растворимы в таких кремнийорганических жидкостях как полидиметилсилоксановая (ПМС) и полидиэтилсилоксановая (ПЭС). Показано, что добавками полученных соединений можно существенно изменять важные эксплуатационные характеристики, такие как термостойкость, термоокислителльная стабильность, диэлектрические характеристики в широком температурно-частотном интервале и др. Твердые покрытия с добавками металлохелатосилоксанов обладают повышенной термостабильностью и высокими диэлектрическими показателями.

Список литературы

1.Миляева, О.А. Синтез и исследование новых металлохелатных кремнийорганических соединеий/ О.А.Миляева, Е.И.Костылева, И.М.Костылев, Т.И Рыбкина.//Успехи в химии и химической технологии. Том ХХ, 2006, №9.- С. 36-38.

УДК 668.395

Н.А. Кейбал, С.Н. Бондаренко, В.Ф. Каблов

Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета, Волжский, Россия

НОВЫЙ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МОДИФИКАТОР ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

The new multifunctional modifier for polymeric materials is developed. Which use in rubber mixes allows to increase resistans of properties, adhesive characteristics and physicomechanical parameters. Besides the modifier can be applied in glutinous structures on a basis of polichloroprene with the purpose of improvement of adhesive parameters at pasting rubbers with each other and with metal.

Разработаны новые полифункциональные модификаторы для полимерных материалов. Использование которых в резиновых смесях и клеевых составах позволяет повысить их стойкость к термоокислительному старению, адгезионные и физико-механические показатели.

В настоящее время необходимый комплекс характеристик резин, обусловленный требованиями эксплуатации обеспечивается комбинацией 15-20 ингредиентов. Наиболее перспективной для дальнейшего совершенствования свойств резинотехнических изделий и автомобильных шин является химическая модификация резин малыми добавками специфических реакционноспособных соединений.

Поэтому разработка и внедрение новых доступных полифункциональных модификаторов, способных обеспечить комплекс высоких эксплуатационных свойств резинотехнических изделий является важной научно-технической задачей в области химической технологии резины.

С целью создания полифункционального модификатора, обладающего оптимальными технологическими свойствами, высокой эффективностью стабилизирующего действия, получаемого на основе доступного сырья нами был синтезирован аминосодержащий олигомер (КПА-50) на основе эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилина. Синтез осуществляли прямым взаимодействием исходных компонентов при 200 в течение 10 часов. Некоторые свойства аминосодержащего олиго-мера представлены в таблице 1. Эффективность стабилизирующего действия КПА-50 сравнивали с широко известным низкомолекулярным противостарителем диафеном ФП.

Опробование КПА-50 в качестве противостарителя в сравнении с диафеном ФП проводили в резиновой смесях на основе наирита ДП (2,0 масс.ч. на 100 масс.ч. каучука) и бутадиен-нитрильного каучука БНКС-28 (1,0 масс.ч. на 100 масс.ч. каучука).

Таблица 1. Физико-химические показатели

Наименование показателей Значение показателей

Внешний вид Гранулы неправильной формы темно-коричневого цвета

Температура плавления, 0С, 77

Массовая доля золы, % 0,18

Массовая доля летучих, % 0,11

Было выявлено, что по эффективности стабилизирующего действия КПА-50 находится на уровне диафена ФП, а по некоторым физико-механическим показателям резиновые смеси содержащие КПА-50 превосходят резиновые смеси с диафеном ФП (табл. 2). Испытания проводились при полной замене диафена ФП на КПА-50.

Таблица 2. Свойства резиновых смесей и резин на основе наирита ДП

Показатель Резина на основе наирита ДП Резина на основе БНКС-40

с диафеном ФП с КПА-50 с диафеном ФП с КПА-50

Условная прочность при растяжении, МПа 14,6 14,8 11,8 16,8

Относительное удлине- 398 353 350 425

ние при разрыве, %

Относительное остаточ- 8 6 8 12

ное удлинение после раз-

рыва, %

Твердость ИСО, усл. ед. 58 64 60 56

Сопротивление раздиру, кН/м 37,7 39,0 41,5 43,2

Температурный предел -42 -44 -35 -35

хрупкости, 0С

Остаточная деформация 14,6 15,9 15,7 16,9

при сжатии на 25% (1000С, 72 ч), %

Изменение после старения (700С, 72 ч), % -прочности - твердости в СЖР-1 +19 в СЖР-1 +17 в изооктане -18,9 -1,0 в изооктане -19,3 -1,5

Кроме того, установлено, что введение КПА-50 в резиновые смеси практически не оказывает влияние на их технологические свойства.

Известно, что использование многих эффективных антиоксидантов ограничивается их высокой летучестью. Поэтому принципиально важным этапом работы было определение относительной летучести наиболее распространенных противостарителей и КПА-50. Относительную летучесть антиоксидантов определяли по потере массы при 1000С. Выявлено, что летучесть КПА-50 почти на порядок ниже летучести диафена ФП и почти в два раза ниже летучести ацетонанила Р, имеющего, как и КПА-50, олигомерную природу (табл. 3).

Выявлено, что использование КПА-50 в резиновых смесях в количестве 2,5 масс.ч. на 100,0 масс.ч. каучука способствует повышению адгезионных показателей резин при клеевом креплении друг к другу и к металлу полихлоропреновым клеем марки 88СА (табл. 4). При этом основные физико-механические показатели резин улучшаются. Проведенными дополнительно исследованиями установлено, что КПА-50 выполняет

функцию модификатора и при введении его в клеевые композиции на основе полихло-ропрена. Так, введение КПА-50 в полихлоропреновый клей марки 88 в количестве 1% способствует значительному повышению адгезионных показателей при склеивании резин на основе различных каучуков друг с другом и с металлом (Ст.3) (табл. 5).

Таблица 3. Относительная летучесть некоторых противостарителей

Марка противостарителя Относительная летучесть, %

Алкофен БП 29,82

Неозон Д 11,41

Диафен ФП 1,99

Ацетонанил Р 0,38

КПА-50 0,21

Таблица 4. Влияние КПА-50 на физико-механические показатели и прочность клеевого крепления при склеивании резин на основе наирит ДП и СКЭПТ-40 клеем марки 88СА

Наименование Резина на основе наирита ДП Резина на основе СКЭПТ-40

показателей без КПА-50 с КПА-50 без КПА-50 с КПА-50

Условная прочность при 18,8 22,7 19,8 20,3

растяжении, МПа

Относительное удлине- 230 190 140 140

ние при разрыве, %

Твердость ШорА, усл.ед. 78 86 92 93

Сопротивление раздиру, кГс/см 67 79 46 50

Прочность при сдвиге, МПа, (резина с резиной) 1,29 2,11 1,20 1,79

Прочность при равномерном отрыве, МПа, (резина с металлом Ст.3) 1,26 1,54 1,80 2,03

Таблица 5. Влияние КПА-50 на адгезионные показатели клея марки 88СА

Испытания Клей 88СА

2. Прочность при сдвиге, МПа СКИ-3 1,02 1,39

СКЭП-40 1,17 1,59

СКН-18 0,95 1,38

3. Прочность при равномерном отрыве, МПа СКИ-3 - Ст3 1,20 1,91

СКЭП-40 - Ст3 1,38 1,93

СКН-18 - Ст3 0,95 1,78

Таким образом, учитывая доступность исходного сырья, его низкую себестоимость, простоту синтеза продукта, предложенный аминосодержащий олигомер может быть рекомендован в качестве перспективного полифункционального модификатора эластомерных композиций. Использование КПА-50 в качестве модификатора позволит получать улучшенные клеевые составы, резины с требуемым комплексом свойств, а также прогнозировать большие сроки эксплуатации резинотехнических изделий.