Рефераты, курсовые, доклады; Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин

Рус Укр Eng

Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин

| | | | | | |ЖКТМ |т | |

|Условная |5 |21,5|27,1 |28,4|23,0 |25,0 |23,5 |26,1|

| |10 |24,3|29,3 |30,6|25,2 |26,4 |24,6 |26,3|

| |12 |22,7|27,7 |29,4|24,7 |25,4 |23,8 |26,4|

| |15 |22,7|28,6 |29,9|25,0 |24,9 |24,0 |25,4|

| |20 |21,7|28,8 |27,9|21,9 |22,9 |21,7 |22,8|

| |30 |18,0|26,0 |25,7|19,5 |18,9 |19,2 |20,5|

| |50 |17,9|23,8 |22,4|17,5 |18,5 |17,7 |19,1|

| |60 |16,4|23,0 |22,8|18,3 |18,0 |15,9 |16,9|

|Относительное |5 |730 |780 |790 |750 |770 |790 |790 |

| |10 |730 |760 |780 |750 |760 |760 |790 |

| |12 |730 |710 |750 |760 |750 |730 |770 |

| |15 |700 |750 |760 |745 |770 |765 |750 |

| |20 |710 |740 |750 |730 |730 |740 |720 |

| |30 |680 |720 |720 |710 |710 |730 |730 |

| |50 |680 |700 |720 |700 |720 |740 |710 |

| |60 |690 |700 |710 |720 |680 |720 |720 |

Продолжение таблицы 43 – Влияние олеохимикатов на физико-

механические характеристики ненаполненых резин на основе

НК

Режим вулканизации: температура 143(С

| |ии | | |

| | |олео|инова| |вые |й эфир |ры |ол |

| | | | | | |ЖКТМ |т | |

|Условная |12 |25,6|19,7 |21,1|24,6 |23,4 |17,1 |25,2|

|МПА | | | | | | | | |

|Относительное |12 |560 |450 |490 |560 |540 |500 |570 |

|МПА | | | | | | | | |

|Коэффициент |12 |1,13|0,71 |0,72|0,99 |0,92 |0,72 |0,95|

|Коэффициент |12 |0,80|0,63 |0,65|0,74 |0,72 |0,68 |0,74|

По результатам исследования влияния химической природы олеохимикатов на

склонность к залипанию протекторной резиновой смеси на основе тройной

комбинации каучуков, рецептура которой приведена в таблице 6, можно

отметить, что пентол (продукт плохо совместимый с каучуками) и метиловый

эфир олеиновой кислоты на базе ЖКТМ (продукт, наиболее близкий по

химической природе к эталону – олеиновой кислоте) защищают резиновую смесь

от залипания на вальцах на уровне олеиновой кислоты.

Все исследуемые олеохимикаты придают протекторным резиновым смесям

пластичность и вязкость, сопряженные с этими показателями резиновых смесей

с контрольными олеиновой и стеариновой кислотами (таблица 44).

Скорость вулканизации протекторных резиновых смесей с олеохимикатами

чуть выше по сравнению со скоростью вулканизации резиновых смесей с

контрольными продуктами, обеспечивая при этом небольшое снижение склонности

к подвулканизации (таблица 44, 45) без ухудшения физико-механических

показателей резин (таблица 46).

Анализируя результаты экспериментов по применению олеохимикатов в

качестве технологической добавки, обеспечивающей снижение залипания

резиновых смесей на технологическом оборудовании, следует отметить, что не

все из анализируемых продуктов эффективно выполняли эту функцию. Было

выдвинуто предположение, что одной из причин этого могут быть примеси,

остающиеся или образующиеся в целевом продукте в процессе синтеза. Эти

посторонние вещества могут не удалять из целевого продукта для его

удешевления.

Для доказательства влияния примесей в олеохимикатах на их способность

предотвращать залипание резиновых смесей на оборудовании использовали

следующие продукты:

1 – бутиловый эфир жирных кислот, получаемый по ТУ 2435-145-05011907-

97;

2 – бутиловый эфир, содержащий 25-30 % смоляных кислот;

3 – метиловый эфир таллового масла, содержащий 60 % основного продукта

и 40 % неомыляемых веществ;

4 – метиловый эфир таллового масла содержащий 40 % эфиров, 30 %

смоляных кислот и 30 % неомыляемых веществ.

Эти продукты использовали в резиновых смесях на основе комбинации

каучуков СКМС-30АРКМ15 и СКМС-10К (50:50) (таблица 3).

Таблица 44 – Влияние олеохимикатов на вязкость по Муни и

способность к преждевременной вулканизации резиновых

смесей на основе каучука СКИ-3, СКД и СКМС-30АРКМ15

|Показатели |Контроль |Тип олеохимиката |

| |хими|я |вая | |е |олеинов|дикар| |

| | |ота |ота | |ы |кислоты|ых | |

| | | | | | | |т | |

|Пластичность, у. е. |0,37|0,42|0,39|0,43|0,39|0,41 |0,40 |0,42|

|Вязкость по Муни при|53 |50 |52 |49 |50 |52 |50 |52 |

|100(С, у.е. | | | | | | | | |

|Время начала |74,7|73,8|74,1|78,3|81,0|73,5 |75,9 |72,3|

|Время повышения |92,7|90,0|90,0|95,1|97,5|92,4 |93,6 |93,6|

|Время |18,0|16,2|15,8|16,8|16,5|18,9 |17,7 |21,3|

Таблица 45 - Влияние олеохимикатов на кинетику вулканизации при

испытании на реометре Монсанто наполненных резин на основе

каучуков СКИ-3, СКД и СКМС-30АРКМ15

Температура испытания 143(С

|Показатели |Контроль |Тип олеохимиката |

| |олеохи|вая |новая | |вые |ые |ы |ол |

| | |а |а | |ЖКТМ |олеинов|ых | |

| | | | | | |ой |кислот| |

|Максимальный |31,7 |34,5 |33,4 |32,2 |30,1 |31,0 |30,5 |30,2|

|Минимальный |9,9 |9,2 |9,7 |9,2 |9,6 |9,4 |9,5 |9,4 |

|Время начала |18,0 |18,4 |18,0 |19,4 |20,0 |20,0 |16,2 |16,2|

|мин | | | | | | | | |

|Оптимальное |41,0 |43,0 |43,6 |44,2 |40,0 |41,0 |36,4 |38,2|

|мин | | | | | | | | |

|Скорость |4,3 |4,1 |3,9 |4,0 |5,0 |4,8 |5,0 |4,5 |

|%/мин | | | | | | | | |

Таблица 46 - Влияние олеохимикатов на физико-механические

характеристики наполненных резин на основе каучуков СКИ-3,

СКД и СКМС-30АРКМ15

Режим вулканизации: температура 143(С

| |ии | | |

| |при | | |

| |143(С| | |

| | |олео|нова|инова| |вые |вые |ы |ол |

| | | |ота |та | | |вой |кислот| |

|Условное |30 |6,3 |6,4 |6,6 |5,2 |5,7 |5,5 |5,7 |5,3 |

|при | | | | | | | | | |

|200%, МПа | | | | | | | | | |

| |50 |7,2 |7,8 |8,6 |6,7 |6,2 |6,4 |6,4 |6,1 |

| |60 |7,3 |8,0 |9,1 |6,7 |6,2 |6,3 |6,5 |6,1 |

|Условная |30 |18,9|16,0|16,6 |15,6 |18,5 |16,8 |17,3 |17,5|

|при | | | | | | | | | |

|МПа | | | | | | | | | |

| |50 |18,8|15,5|15,1 |15,4 |18,1 |16,3 |17,1 |16,7|

| |60 |19,2|14,0|15,0 |14,4 |16,9 |15,9 |17,2 |17,0|

|Относительно|30 |640 |570 |590 |690 |680 |660 |650 |690 |

|% | | | | | | | | | |

| |50 |610 |500 |470 |560 |640 |600 |610 |620 |

| |60 |620 |480 |460 |530 |620 |590 |610 |630 |

При изготовлении смесей использовали свежий термопластикат каучука СКМС-

10К, придающий резиновой смеси высокую липкость к оборудованию. Для

контроля использовали олеиновую и стеариновую кислоты. Обычно олеиновая

кислота в производстве используется как технологическая добавка,

обеспечивающая помимо функции вторичного активатора предотвращение

залипания резиновых смесей. В присутствии стеариновой кислоты смеси

залипают.

При изготовлении резиновых смесей было отмечено, что бутиловый эфир

снижал липкость резиновых смесей лучше олеиновой кислоты, в то время как

бутиловый эфир, содержащий в виде примесей сложные кислоты, по

эффективности действия уступал даже стеариновой кислоте.

Результаты испытаний метиловых эфиров, как предотвратителей липкости,

не позволили сделать однозначных выводов по эффективности их действия из-за

нестабильности результатов.

Следует отметить, что технологические свойства резиновых смесей с

анализируемыми и контрольными продуктами, а также физико-механические

показатели их вулканизатов соответствовали нормам контроля для этих смесей.

Таким образом, можно утверждать, что олеохимикаты могут выполнять в

резиновых смесях функцию технологической добавки, снижая липкость резиновых

смесей. По-видимому, снижению липкости способствуют наличие ненасыщенных

структур в олеохимикатах и разветвленность молекулярных структур,

обеспечивающая снижение совместимости олеохимиката с каучуком, вследствие

чего он легче выделяется из резиновой смеси. Однако для доказательства

сделанных выводов необходимы дополнительные эксперименты, проще всего, по

влиянию примесей, присутствующих в целевых продуктах.

Выводы по работе

1. Исследовано влияние химического строения и содержания олеохимикатов –

сложных эфиров карбоновых кислот на технологические свойства

резиновых смесей, кинетику их вулканизации и физико-механические

характеристики вулканизатов.

2. Показано, что в зависимости от содержания олеохимикаты могут

выполнять функции диспергатора ингредиентов, вторичного активатора

вулканизации резиновых смесей, технологической добавки и мягчителя

резиновых смесей.

3. Установлено, что химическое строение олеохимикатов определяет их

совместимость с каучуками. С использованием уравнения Флори-Ренера

рассчитаны значения константы взаимодействия в системе олеохимикат-

каучук, параметры растворимости и совместимости олеохимикатов с

каучуками. Выявлено, что наилучшей совместимостью с каучуками общего

назначения обладают нормальные алифатические эфиры жирных кислот.

Совместимость олеохимикатов снижается с переходом к димеризованным

продуктам и продуктам трехатомного спирта-глицерина.

4. Установлено, что набухшие в олеохимикатах вулканизаты на воздухе

окисляются и деструктируют до пастообразного состояния. Показано, что

в основе такой деструкции лежит механизм сопряженного окисления

полимера и олеохимиката.

5. Разработана методика оценки адсорбции олеохимикатов из их растворов

на твердых наполнителях методом УФ-спектроскопии. Изучена адсорбция

олеохимикатов на оксиде цинка. Показано, что с ростом концентрации

растворов олеохимикатов и продолжительности контакта раствор – оксид

цинка нарастает отрицательная адсорбция, связанная с химическим

взаимодействием олеохимикатов с оксидом цинка.

6. Показано, что олеохимикаты, в сравнении с олеиновой и стеариновой

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15

Меню

Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин