Адгезионные композиции холодного отверждения на основе бутадиен-нитрильного каучука (1090343)
Текст из файла
На правах рукописиКОТОВА СВЕТЛАНА ВЛАДИМИРОВНААДГЕЗИОННЫЕ КОМПОЗИЦИИ ХОЛОДНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ НА ОСНОВЕБУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА05.17.06. - Технология и переработка полимеров и композитовАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2009www.mitht.ru/e-library2Работа выполнена в Московской государственной академии тонкой химическойтехнологии имени М.В. Ломоносова на кафедре «Химия и технология переработкиэластомеров»Научный руководитель:доктор технических наук, профессор Люсова Людмила РомуальдовнаОфициальные оппоненты:доктор технических наук, профессор Морозов Юрий Львовичдоктор технических наук, профессор Шмурак Илья ЛьвовичВедущая организация:ОАО «Научно-исследовательский институт резиновых и латексных изделий»,г.
МоскваЗащита состоится 30 ноября 2009 года в 15 часов на заседанииДиссертационного совета Д 212.120.07 при Московской государственнойакадемии тонкой химической технологии (МИТХТ) имени М.В. Ломоносова поадресу: Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.Отзывы на автореферат, заверенные печатью, направлять по адресу: 119571,Москва, проспект Вернадского, д. 86, МИТХТ им. М.В. Ломоносова.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственнойакадемии тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова по адресу: Москва,проспект Вернадского, д. 86.Автореферат размещен на официальном сайте МИТХТ им. М.В.
Ломоносова:www.mitht.ruАвтореферат разослан 26 октября 2009 г.Ученый секретарь Диссертационного советаД 212.120.07, доктор физико-математических наук,профессор Шевелев В.В.www.mitht.ru/e-library3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы. На современном этапе развития отечественнойпромышленности сокращается выпуск полимерных изделий, в том числе и клеев,тогда как потребность в них возрастает. Потребители, в основном, пользуютсяимпортной продукцией, что является угрозой жизнеобеспечения государства,поскольку клеи применяются в самых разнообразных областях промышленности, втом числе оборонной.
Особое место среди полимерных клеев занимаютэластомерные, поскольку они позволяют склеивать не только однородные, норазнородные субстраты, причем абсолютно различной природы – металл-резина,резина-ткань, резина-дерево, поролон-дерево и т.п., работающих в разных условиях.Основным сырьем для производства эластомерных клеев и герметиковявляются хлоропреновые каучуки. Но данные полимеры попали в категориюдорогостоящих импортных материалов.Альтернативой полихлоропрену (ПХ) в клеях можно считать бутадиеннитрильный каучук, который однако уступает ПХ по когезионной прочности. Вместе стем данный каучук обладает высокими адгезионными свойствами по отношению кразличным субстратам.
Бутадиен-нитрильные каучуки (БНК) растворяются вомногих органических растворителях, применяемых в производстве клеев. Крометого, БНК являются перспективными и с экономической точки зрения, так как в миренаблюдается тенденция к сближению цен БНК и каучуков общего назначения.В настоящее время адгезионные композиции на основе БНК применяют длясклеивания невулканизованных резиновых смесей и прорезиненных тканей (чаще наоснове нитрильных каучуков) с последующей вулканизацией, а также длясклеивания вулканизованных резин с металлами, стеклотканями, пластмассами.Клеевые соединения, полученные с их использованием, бензо-, масло- иводостойки.Несмотря на достаточное количество работ по исследованию свойств клеевна основе БНК, по существу, они носят эпизодический характер.
Ограниченыобласти применения данных клеев. Кроме того, имеющиеся рецептуры основаны накаучуках марки СКН, которые отличаются по свойствам от выпускающейся внастоящее время марки БНКС, поэтому они требуют существенной корректировки.Основным отличием бутадиен-нитрильных каучуков от хлоропреновыхявляется то, что они не способны кристаллизоваться. Таким образом, приформировании адгезионного контакта не происходит самоупрочнения клеевойпленки за счет кристаллизации. Это является большой проблемой при созданиирецептур клеев на основе бутадиен-нитрильных каучуков, особенно холодногоотверждения.
Поэтому для обеспечения требуемых прочностных свойств клеевыхсоединений необходимо применять дополнительную модификацию адгезионныхкомпозиций на основе БНК.Цель диссертационной работы. Целью настоящей работы являетсяразработка конкурентоспособных адгезионных композиций холодного отвержденияна основе бутадиен-нирильного каучука с комплексом адгезионных, прочностных,www.mitht.ru/e-library4эксплуатационных свойств, удовлетворяющих требованиям современной техники, атакже расширение областей их применения.Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: повышениекогезионной прочности клеевой пленки за счет введения в состав адгезионныхкомпозицийна основе бутадиен-нитрильного каучука пластиков, содержащихфункциональные группы, – хлорированного поливинилхлорида и хлорированногонатурального каучука, этилцеллюлозы, измельченной древесной целлюлозы, атакжекомплексныхсоединений(хелатов)различныхметалловиалкилфенолформальдегидной смолы.
Выбор модифицирующих добавок былобусловлен их технологической совместимостью с БНК в растворах, а такжевозможностью взаимодействия функциональных групп пластиков и хелатов снитрильными группами.Научная новизна. Разработаны научно-обоснованные подходы к созданиюадгезионных композиций на основе бутадиен-нитрильного каучука, заключающиесяв следующем:1.
Установлено взаимодействие между нитрильными группами бутадиеннитрильного каучука и хлорсодержащими группами хлорированных ПВХ и НК вшироком диапазоне температур (20-100 °С), что позволяет регулироватьтехнологические параметры процесса склеивания и создавать клеи, работающие вразличных условиях эксплуатации.2. Впервые уставлено действие хелатов переходных металлов (меди,марганца, железа, свинца) как промоторов адгезии в клеевых композициях наоснове бутадиен-нитрильного каучука, при введении которых прочность связиповышается на 90-240%; а стойкость к тепловому старению на 50-70%.3.
Изучен комплекс физико-химических, адгезионных и прочностных свойствсмеси бутадиен-нитрильного каучука и этилцеллюлозы. Установлено образованиекомпозиционного материала со свойствами термоэластопласта при соотношенииБНК:ЭЦ (2-10):(98-90), рекомендованного в качестве клея-расплава.4.
Показано, что при использовании порошковой древесной целлюлозы вкачестве полимерного органического наполнителя улучшаются не толькотехнологические, но и адгезионные свойства клеевых композиций.Практическая ценность. Результаты проведенного исследования позволилиразработать рекомендации по улучшению свойств адгезионных композицийхолодного отверждения на основе бутадиен-нитрильного каучука и созданию клееви мастик, конкурентоспособных по отношению к существующим отечественным иимпортным аналогам. Даны практические рекомендации по рецептуростроению итехнологии получения адгезионных композиций.Разработан новый способ промотирования адгезионных свойств клеев наоснове БНК, заключающийся в применении хелатов переходных металлов.Полученные адгезионные композиции отвечают современным требованиямтехники, производятся на стандартом оборудовании, а по себестоимости дешевлена 30%, чем клеи и мастики на основе ПХ.Имеется акт лабораторных испытаний и производственного опробованияразработанного клея в производственной компании ООО «Химтек Столица».www.mitht.ru/e-library5По результатам работы поданы две заявки на патент РФ.Апробация работы.
Основные материалы, представленные в диссертации,докладывались на Международных ежегодных молодежных конференциях ИБХФРАН-ВУЗЫ «Биохимическая физика», Москва, 2006-2007, Симпозиумах «Проблемышин и резино-кордных композитов», Москва, 2006-2008, I и II научно-техническихконференциях молодых ученых «Наукоемкие химические технологии», Москва,2006-2007, XII Международной научно-технической конференции «Наукоемкиехимические технологии», Волгоград, 2008, XV Международной научно-практическойконференция «Резиновая промышленность: сырье, материалы, технологии»,Москва, 2009 г.Отдельные результаты работы были представлены на выставках, в том числена Международной химической ассамблее (ICA 2008), Международном форуме понанотехнологиям (Rusnanotech), Х Международном форуме «Высокие технологии 21века-2009».Достоверностьнаучных положений и выводов, приведенных вдиссертационной работе, базируется на применении современных методовисследования полимеров, таких как ИК – спектроскопии, ЭПР, методов электронноймикроскопии, термогравиметрического и термомеханического анализа, а такжеиспользованием математико-статистических методов обработки результатов.Разработанные рекомендации подтверждены в производственных условиях.Публикации.
По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в томчисле 6 статей в журналах и 11 – в сборниках тезисов докладов научныхконференций, 2 заявки на патент РФ.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения,литературного обзора, экспериментальной части, состоящей из четырех глав,выводов и списка литературы.Работа изложена на 146 страницах, включая 36 рисунков, 24 таблицы.Содержание работыВо введении обоснована актуальность работы и сформулированы ее научныеи практические цели.1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОРВ литературном обзоре дан сравнительный анализ используемых внастоящее время эластомерных клеевых материалов, области их применения ипринципы рецептуростороения.Приведены имеющиеся в литературе сведения о применении БНК в качествеосновы адгезионных композиций для крепления различных субстратов, способахмодификации этих полимеров и клеев на их основе с целью получения материаловс комплексом заданных свойств.Обоснован выбор таких компонентов разрабатываемых композиций, какхлорсодержащие полимеры, целлюлоза и ее производные, хелаты переходныхметаллов.www.mitht.ru/e-library6Отражены современные представления об адгезии и структуре гетерогенныхсмесей полимеров.Это позволило сформулировать цель и основные направления работы.2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯВ работе в качестве объектов исследования выбраны клеи и мастикихолодного отверждения на основе БНК марки БНКС-28 АМН.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
