Введение к работе
Актуальность темы: В настоящее время значительный практический интерес для создания покрытий и герметиков представляют реакционноспособные олигомеры, использование которых исключает многие технологические сложности синтеза и переработки высокомолекулярных соединений. Для создания эластичных материалов широко применяются композиции на основе полиуретанов и полисульфидных олигомеров (ПСО). Работами казанских исследователей под руководством член.-корр. РАН Кирпичникова П.А. были заложены научные основы создания нового класса полимерных материалов на основе тиоуретановых композиций. Разработанные материалы сочетают достоинства полиуретановых эластомеров и композитов на основе полисульфидных олигомеров. Предназначением тиоколуретановых композиций являлось создание герметизирующих материалов, используемых в строительстве. Вместе с тем, актуальным представляется применение тиоколуретановых композиций для получения покрытий антикоррозионного, кровельного, гидроизоляционного и спортивного назначения.
В настоящее время достаточно хорошо изучены тиоуретановые материалы, в которых уретановой составляющей являются изоцианатсодержащие форполимеры на основе полиэфиров (например, СКУПФЛ-100). Наличие эфирных связей в уретановом компоненте обусловливает низкую гидролитическую стабильность и стойкость к агрессивным средам таких материалов. Перспективной представляется замена полиэфирных форполимеров на жидкие углеводородные каучуки с концевыми гидроксильными, изоцианатными и эпоксидными группами. Предпосылками для этого являются возможность проведения процесса отверждения и модификации не только по концевым группам жидкого углеводородного каучука (в случае наличия гидроксильных групп в присутствии изоцианатов) и полисульфидного олигомера, но также и по ненасыщенным связям углеводородных каучуков путем взаимодействия с меркаптогруппами или дисульфидными связями ПСО.
Как показал проведенный литературный анализ, основные подходы к созданию технически ценных эластомеров из таких тиоуретановых композиций на сегодняшний день не разработаны. Вследствие этого, изучение процесса отверждения, структуры и свойств материалов на основе композиций
жидкий углеводородный каучук — полисульфидный олигомер представляет актуальную задачу.
Научная новизна диссертационной работы: Впервые исследованы особенности структурной модификации, в результате которой при «холодном» отверждении композиций происходит взаимодействие сульфгидрильных групп и дисульфидных связей олигомеркаптана с двойными связями олигодиена, что приводит к увеличению структурированности и стойкости тиоуретановых эластомеров к атмосферному старению. Повышенная структурированность эластомеров обеспечивает увеличение: содержания гель-фракции, упруго-прочностных свойств и масло-бензостойкости. Впервые показано, что введение полисульфидных олигомеров, за счет наличия в них тиольных и дисульфидных связей, снижает интенсивность старения полидиенуретанов. Выявлено влияние рецептурных факторов на процесс отверждения, структуру и свойства тиоуретановых эластомеров. Цель работы*: разработка материалов на основе тиоуретановых эластомеров с улучшенными физико-механическими, динамическими, технико-эксплуатационными характеристиками и исследование их свойств. Практическая значимость работы: Разработаны новые тиоуретановые материалы с улучшенным комплексом технико-эксплуатационных свойств, которые можно использовать в качестве монолитных спортивных, гидроизоляционных и кровельных покрытий и строительных герметиков. На основании полученных результатов апробации подготовлены акты внедрения и испытания.
Апробация работы: Основные результаты работы докладывались и обсуждались в 2007-2010 на научных конференциях ВолгГТУ; на Всероссийских и международных конференциях: г. Санкт-Петербург, конференция «Современные проблемы науки о полимерах», 2007-2009; г. Нальчик, Всероссийская научно-практическая конференция, 2007-2009; «Третьей международной школе по химии и физикохимии олигомеров (г.Петрозаводск, 2007), Международной научно-технической конференции «Полимерные композиционные материалы и покрытия» (г. Ярославль, 2008); Всероссийская научно-практическая конференция, республика Дагестан, 2008, 2009 гг.
*В постановке цели и обсуждении результатов принимал участие к.т.н. Нистратов А.В.
Публикация результатов: По теме диссертации опубликовано 33 печатные работы, из них 17 статей (2 обзора, 2 статьи в иностранной печати), в том числе в журналах, рекомендованных ВАК 6, 8 патентов РФ, 8 тезисов докладов. Получено 4 положительных решения на патенты РФ. Объем и структура работы: Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 189 наименований, приложений. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включая 23 таблицы и 46 рисунков.
