Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин
| |миката |кислота| |эфиры |димер-н| |
| | | | |ЖКТМ |ых | |
| | | | | |кислот | |
|СКИ-3 |100 |100 |100 |100 |100 |100 |
|Сера |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|Альтакс |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |
|Белила цинковые |5 |5 |5 |5 |5 |5 |
|ДФГ |3 |3 |3 |3 |3 |3 |
|Стеариновая |- |3 |- |- |- |- |
|кислота | | | | | | |
|ЖКТМ |- |- |3 |- |- |- |
|Метиловые эфиры |- |- |- |3 |- |- |
|ЖКТМ | | | | | | |
|Диэфиры димерных |- |- |- |- |3 |- |
|кислот | | | | | | |
|Пентаэритритовый |- |- |- |- |- |3 |
|эфир (пентол) | | | | | | |
|Итого |109,6 |111,6 |111,6 |111,6 |111,6 |111,6 |
Таблица 5 – Рецепты резиновых смесей на основе натурального
каучука, содержащих олеохимикаты различного химического
состава
|Ингредиенты |Массовые части на 100 массовых частей каучука |
| |Без |Стеари|ЖКТМ |Мети-л|Диэфи-|Пен-то|МЭОКЖК|
| |олео-х|но-вая| |овые |ры |л |ТМ |
| |ими-ка|кисло-| |эфиры |димер-| | |
| |та |та | |ЖКТМ |ных | | |
| | | | | |кислот| | |
|НК |100 |100 |100 |100 |100 |100 |100 |
|Сера |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |
|Каптакс |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 |
|Тиурам |0,03 |0,03 |0,03 |0,03 |0,03 |0,03 |0,03 |
|Белила цинковые |5 |5 |5 |5 |5 |5 |5 |
|Стеариновая |- |2 |- |- |- |- |- |
|кислота | | | | | | | |
|ЖКТМ |- |- |2 |- |- |- |- |
|Метиловые эфиры |- |- |- |2 |- |- |- |
|ЖКТМ | | | | | | | |
|Диэфиры димерных |- |- |- |- |2 |- |- |
|кислот | | | | | | | |
|Пентаэритритовый |- |- |- |- |- |2 |- |
|эфир | | | | | | | |
|подсолнечного | | | | | | | |
|масла (пентол) | | | | | | | |
|Метиловые эфиры |- |- |- |- |- |- |2 |
|олеиновой кислоты| | | | | | | |
|ЖКТМ | | | | | | | |
|Парафин |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |
|Диафен ФП |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |
|Дибутилфталат |5 |5 |5 |5 |5 |5 |5 |
|Техуглерод К 354 |25 |25 |25 |25 |25 |25 |25 |
|Итого |143,03|145,03|145,03|145,03|145,03|145,03|145,03|
Таблица 6 – Рецепт резиновых смесей на основе каучуков СКИ-
3, СКД и СКМС-30АРКМ-15 содержащих олеохимикаты различного
химического состава
|Ингредиенты |Массовые части на 100 массовых частей каучука |
| |Без |Оле-и|Сте-а|ЖКТМ|Мети-л|Ди-эфи|Пен-|Метило-|
| |оле-о|но-ва|ри-но| |овые |ры |тол |вые |
| |хи-ми|я |вая | |эфиры |димер-| |эфиры |
| |-ката|кис-л|кис-л| |ЖКТМ |ных | |олеино-|
| | |ота |ота | | |кис-ло| |вой |
| | | | | | |т | |кислоты|
| | | | | | | | |ЖКТМ |
|СКМС-30АРКМ15 |40 |40 |40 |40 |40 |40 |40 |40 |
|СКИ-3 |30 |30 |30 |30 |30 |30 |30 |30 |
|СКД |30 |30 |30 |30 |30 |30 |30 |30 |
|Сера |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |
|Сульфенамид М |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |
|Белила |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 |
|цинковые | | | | | | | | |
|Масло ЯП-15 |28 |28 |28 |28 |28 |28 |28 |28 |
|Битум |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 |
|Воск защитный |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |
|Диафен ФП |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |
|Ацетонанил Р |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|Техуглерод П |60 |60 |60 |60 |60 |60 |60 |60 |
|234 | | | | | | | | |
|Олеиновая |- |3 |- |- |- |- |- |- |
|кислота | | | | | | | | |
|Стеариновая |- |- |3 |- |- |- |- |- |
|кислота | | | | | | | | |
|ЖКТМ |- |- |- |3 |- |- |- |- |
|Метиловые |- |- |- |- |3 |- |- |- |
|эфиры ЖКТМ | | | | | | | | |
|Диэфиры |- |- |- |- |- |3 |- |- |
|димер-ных | | | | | | | | |
|кислот | | | | | | | | |
|Пентол |- |- |- |- |- |- |3 |- |
|МЭОКЖКТМ |- |- |- |- |- |- |- |3 |
|Итого |200,6|203,6|203,6|203,|203,6 |203,6 |203,|203,6 |
| | | | |6 | | |6 | |
Таблица 7 – Физико-химические характеристики продуктов на базе жирных
кислот таллового масла (ЖКТМ)
|N( |Название вещества |nD |Кислотно|Число |Йодное |
|обр| | |е число,|омыления|число, |
|азц| | |мгКОН/г |, |гY2/100г|
|а | | | |мгКОН/г | |
|1 |Жирные кислоты |1,472 |188 |191 |156 |
| |таллового масла | | | | |
|2 |Стеариновая кислота |1,438 |184 |186 |3,2 |
|3 |Олеиновая кислота |1,452 |185 |205 |110 |
|4 |Метиловые эфиры ЖКТМ |1,464 |1,8 |192 |155 |
|5 |Метиловые эфиры |1,470 |0,3 |186 |108 |
| |олеиновой кислоты | | | | |
|6 |Метиловые эфиры |1,468 |0,3 |198 |126 |
| |подсолнечного масла | | | | |
|7 |Метиловые эфиры |1,471 |0,2 |194 |184 |
| |льняного масла | | | | |
|8 |Бутиловые эфиры ЖКТМ |1,472 |0,41 |196 |168 |
|9 |Изо-пропиловые эфиры |1,469 |0,8 |194 |167 |
| |ЖКТМ | | | | |
|10 |Пропиловые эфиры ЖКТМ |1,468 |1,2 |191 |168 |
|11 |Гептиловые эфиры ЖКТМ |1,464 |10,8 |189 |152 |
|12 |Диэфиры дикарбоновых |1,476 |13,4 |176 |110 |
| |кислот | | | | |
|13 |Пентоэритритовый эфир | |1,2 |186 |99 |
| |жирных кислот | | | | |
| |подсолнечного масла | | | | |
| |(пентол) | | | | |
Таблица 8 – Групповой химический состав продуктов на базе
жирных кислот таллового масла
|N( |Групповой химический состав |Содержание,|
| | |% |
|1 |Жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ) | |
| |Жирные кислоты: |95,0 |
| |Пальмитиновая; |2,14 |
| |Олеиновая; |32,56 |
| |Линолевая; |39,36 |
| |Линоленовая; |19,51 |
| |i-линолевая. |6,41 |
| |Смоляные кислоты: |5,0 |
| |абиетиновая; |2,5 |
| |-ливапимаровая. |2,5 |
|2 |Метиловые эфиры ЖКТМ: | |
| |Метиловый эфир пальмитиновой кислоты |0,84 |
| |СН3-(СН2)14-СООСН3 | |
| |Метиловый эфир пальмитолеиновой кислоты |1,32 |
| |СН3-(СН2)6-СН=СН-(СН2)6-СООСН3 | |
| |Метиловый эфир олеиновой кислоты |32,56 |
| |СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 | |
| |Метиловый эфир линолевой кислоты |39,36 |
| |СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 | |
| |Метиловый эфир линоленовой кислоты |19,51 |
| |СН3-(СН2)3-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 | |
| |Метиловый эфир i-линолевой кислоты | |
| |СН3-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 |6,41 |
|3 |Метиловые эфиры олеиновой кислоты | |
| |Метиловый эфир стеариновой кислоты |6,85 |
| |Метиловый эфир пальмитиновой кислоты |11,51 |
| |Метиловый эфир олеиновой кислоты |24,13 |
| |Метиловый эфир линолевой кислоты |57,51 |
|Продолжение таблицы 8 - Групповой химический состав продуктов на |
|базе жирных кислот таллового масла |
|N( |Групповой химический состав |Содержание,|
| | |% |
|4 |Гептиловые эфиры ЖКТМ | |
| |Групповой состав такойже как у метиловых эфиров | |
| |ЖКТМ | |
|5 |Бутиловые эфиры ЖКТМ | |
| |Групповой состав такойже как у метиловых эфиров | |
| |ЖКТМ | |
|6 |Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | |
| |Групповой состав такойже как у метиловых эфиров | |
|7 |Пропиловые эфиры ЖКТМ | |
| |Групповой состав такойже как у метиловых эфиров | |
| |ЖКТМ | |
|8 |Диэфиры дикарбоновых кислот | |
| |СН3-(СН2)5 | |
| |CН=СН-(СН2)7-СООСН3 | |
| |СН3-(СН2)5 |5 |
| |(CН2)7-CООCН3 | |
| |Содержание моноэфиров ЖКТМ | |
| |Состав метиловых эфиров такойже как у метиловых |95 |
| |эфиров ЖКТМ | |
| |Содержание основного вещества | |
|9 |Пентоэритритовый эфир жирных кислот подсолнечного | |
| |масла (пентол) | |
| |R1СООН2С СН2ООСR2 | |
| |С | |
| |R3СООН2С CН2ООСR4 | |
| |Где, R1 может быть стеариновая кислота; |4,1 |
| |R2 может быть пальмитиновая кислота; |6,0 |
| |R3 может быть олеиновая кислота; |3,0 |
| |R4 может быть линолевая и линоленовая кислота. |59,9 |
2.2 Методы исследования
Для оценки поведения исследуемых продуктов в резиновых смесях и их
влияния на свойства резин использовали следующий комплекс методов
исследования:
Метод определения вязкости по Муни ГОСТ 10732-64
Метод определения кинетики вулканизации на реометре Монсанто
ГОСТ 12535-78
Метод определения сопротивления раздиру ГОСТ 262-75
Метод определения твердости по Шору А ГОСТ 263-75
Метод определения температуростойкости ГОСТ 270-75
Метод определения упруго-прочностных свойств при растяжении ГОСТ
270-75
Метод определения стойкости к термическому старению ГОСТ 9024-75
Метод определения вязкости по Муни ГОСТ 10732-64
Метод определения пластичности ГОСТ 415-75
Метод определения способности к преждевременной вулканизации
ГОСТ 41141-75
3. Экспериментальная часть
Ныне основная масса ингредиентов резиновых смесей производится путем
переработки нефтепродуктов, в то время как экологически чистые продукты на
базе возобновляемого сырья растительного и животного происхождения, в том
числе на основе масел и жиров, находят незначительное применение в
отечественной резиновой промышленности. Однако интерес к таким продуктам,
которые называют олеохимикатами, будет расти в связи с ограниченностью
мировых запасов нефти и токсичностью большинства нефтепродуктов.
Одним из альтернативных нефти источников сырья может служить талловое
масло – побочный продукт переработки древесины в целлюлозобумажной
промышленности. В его состав входят жирные и смоляные кислоты, неомыляемые
вещества и примеси природного происхождения. Жирные кислоты представлены
преимущественно кислотами С18 различной степени насыщенности.
Оценивая перспективы применения продуктов переработки таллового масла
в резинах, в настоящей работе использовали продукты на основе жирных кислот
таллового масла (ЖКТМ), а в отдельных случаях применяли продукты на основе
жирных кислот подсолнечного и льняного масла.
Разработанный на кафедре химической технологии органических веществ
Ярославского государственного технического университета процесс глубокой
переработки животных и растительных жиров, и в том числе ЖКТМ, позволяет
получать путем взаимодействия жирных кислот со спиртами различного строения
сложные эфиры этих кислот – жидкие маловязкие продукты, различающиеся
химическим составом, непредельностью и кислотностью.
Поскольку жирные кислоты представлены преимущественно кислотами С18
различной степени ненасыщенности. Сложные эфиры ЖКТМ, выбранные в качестве
объектов исследования, различались строением спиртового радикала. Физико-
химические характеристики и химический состав этих продуктов приведены в
таблицах 7 и 8.
Сложные эфиры, выбранные в работе в качестве объектов исследования,
по химическому строению можно разделить на три группы.
1. Сложные эфиры, в которых спиртовой радикал представлен алифатическими
спиртами нормального и изостроения с количеством атомов углерода от С1
доС7.
2. Диэфиры дикарбоновых кислот[1], полученные в результате процесса
димеризации ненасыщенных эфиров карбоновых кислот, по реакции Дильса-
Альбера.
3. Сложные эфиры трехатомного спирта - глицерина[2].
С целью определения функций, которые могут выполнять эфиры жирных
кислот в резиновых смесях и вулканизатах, исследовали влияние содержания
метилового эфира ЖКТМ на технологические свойства ненаполненных резиновых
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
|