Введение к работе
Постановка проблемы и ее актуальность. В настоящее время лакокрасочная промышленность испытывает острый дефицит в пленкообразующих материалах. Значительно сократился объем выпускаемых в стране синтетических пленкообразователей — нефтеполимерных и алкидпых смол, олиго- и соолигодиенов и др. В связи с этим необходимость широких исследований по изысканию и внедрению в промышленность новых сырьевых материалов для производства лакокрасочных материалов (ЛКМ) стала актуальной. Основные современные тенденции в создании ЛКМ являются расширение сырьевой базы с привлечением крупнотоннажных полимеров, используемых в производстве резин, пластмасс, совершенствование технологий и улучшение качества продукции, в том числе, за счет модификации известных пленкообразователей.
Полифункциональные кислородсодержащие (со)олигодиены являются ценными пленкообразователями для ЛКМ. Покрытия на их основе характеризуются улучшенными физико - механическими показателями (адгезия, эластичность, прочность на удар). Метод синтеза полифункциональных кислородсодержащих (со)олигодиенов термоокис-лителыюй деструкцией высокомолекулярных полимеров, выпускаемых в промышленности и не находящих достаточно широкого применения, а также их отходов, приобретает все большую актуальность. Настоящая работа выполнена в соответствии с комплексной программой по интенсификации и совершенствованию производства на Казанском заводе синтетического каучука, расширению ассортимента выпускаемой продукции и повышению ее качества, эффективному использованию оборудования.
Целью работы являлось разработка процесса синтеза пленкообразующего на основе каучука СКВ, и в частности, разработка технологии получения олифы с внедрением процесса в промышленное производство на Казанском заводе синтетического каучука (СК) с использованием имеющегося на заводе оборудования.
Задачей настоящих исследований было разработать простой и достаточно дешевый способ получения пленкообразующего термоокислителыюй деструкцией натрий -бутадиенового каучука СКВ.
Научная новизна работы. Впервые изучена термоокислительная деструкция каучука СКВ молекулярным кислородом в присутствии кобальтовых солей органических кислот в среде углеводородных растворителей и исследовано влияние различных факторов на закономерности процесса. Показана возможность термоокислительной деструкции каучука СКВ в концентрированном (~45-50%) растворе. Впервые проведена термоокислительная деструкция СКВ в среде углеводородного растворителя и пленкообразо-вателя (олигопиперилена марки СКОП или растительного масла) и изучены закономерности реакции. Изучено влияние различных факторов на содержание функциональных групп в окисленном ; СКВ и продукте окислительной деструкции СКВ и СКОПа. Исследованы пленкообразующие свойства полифункционального олигобутадиена и композиции из окисленного СКВ и СКОПа. Разработан метод стабилизации продукта термоокислительной деструкции диенового каучука от структурирования в процессе хранения (без ухудшения его пленкообразующих свойств) путем введеїшя в рецептуру пленкообразующего антиоксиданта из класса фосфитов.
Практическая значимость работы и реализация ее результатов. На основе каучука СКВ и олигопиперилена марки СКОП разработана рецептура и технология получения
олифы СКВ. В 1997 г. технология внедрена в промышленное производство на Казанском заводе СК с первоначальным выпуском олифы СКВ 50 т в месяц и с последующим увеличением мощности оборудования до 150 т в месяц. На производство олифы СКВ разработана техническая документация: на опытно - промышленное - ТУ 88.4030108 -96, временный технологический регламент 1996 г., гигиенический сертификат № 01 - 02 -2975, затем на серийное производство - ТУ 2318 — 033 - 05766764 - 98, технологический регламент 1999 г., гигиенический сертификат № 16.01.02.231.Т.00854.Д.98, сертификат соответствия № РОСС, RU, ХП 14. Н00499, № 00023780. Цена 1 т олифы СКБ (без НДС), выпускаемой в период 1997 - 1999 г. Казанским заводом СК 4,7-12,5 тыс. руб. (это ниже на 20-40% других марок олиф). Экономический эффект от реализации выпущенной заводом олифы СКБ в 1998 г. составил 3 млн. руб. Потребителями олифы СКБ являются предприятия республики Татарстан и других регионов России.
На основе каучука СКБ разработаны рецептуры и технологии получения олиф СКБ - С и СКБ - Н, позволяющие при отсутствии СКОПа в качестве его заменителей использовать нефтеполимерные смолы или подсолнечное масло соответственно. В 2000 г. начат промышленный выпуск олифы СКБ - Н.
На основе олифы СКБ разработаны рецептуры и техническая документация (технологический регламент, технические условия) на пигментированные лакокрасочные материалы: краски марки КС (ТУ 2317 - 38 - 05766764 - 99, шпатлевки марки БОШ (ТУ 2313 - 036 - 05766764 - 98), грунтовку ГС - 01 (ТУ 2313 - 037 - 05766764 - 98). На Казанском заводе СК выпущены 3 опытно - промьппленные партии шпатлевок по 100 кг каждая (БОШ - 001 - 200 кг и БОШ- 003 - 100 кг).
Для производства лакокрасочной продукции, в том числе олифы СКБ, СКБ - Н, СКБ - С, разработаны технология и техническая документация (технологический рсгла- -мент, ТУ 2311 - 040 - 05766764 - 99) на получение сиккатива ЖК - К на основе синтетических жирных кислот. На Казанском заводе СК выпущены две опытно - промьппленные партии сиккатива ЖК - К в количестве 260 кг, которые использованы в технологии получения олифы СКБ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на отчетных научно - технических конференциях Казанского завода СК, Казанского государственного технологического университета в 1997 - 2000 г.г., научно - практической конференции «Производство и потребление герметиков и других строительных композиций: состояние и перспективы», 1997 г.; г. Казань (2 доклада); Первых Кирпичниковских чтениях «Деструкция и стабилизация полимеров. Молодые ученые - третьему тысячелетию»; 2000 г., г. Казань.
Публикации. Основные результаты работы изложены в патенте, статье, 2-х сообщениях на конференции и тезисах доклада.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из трех глав, общих выводов, библиографии - 142 наименований и приложения на 13 стр. Она изложена на Л'Устр. основного текста, содержит 14 рисунков и 24 таблицы.