Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Рожков Александр Геннадьевич

Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе
<
Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Рожков Александр Геннадьевич. Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.06 / Рожков Александр Геннадьевич; [Место защиты: Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И. Менделеева].- Москва, 2010.- 102 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1998

Содержание к диссертации

Введение

2. Обзор литературы. 6

2.1. Синтез каучуков. 6

2.1.1. Полимеризация органоциклосилоксанов. 7

2.1.2. Конденсация органосиланолов и дигидроксиорганосилоксанов 17

2.1.3. Сополимеризация дигидроксиорганосилоксанов с органоциклосил океанами. 19

2.1.4. Фторсилоксановые каучуки. 21

2.2. Наполнители. 24

2.3. Виды и типы резиновых композиций на основе органосилоксановых каучуков. 26

2.4. Низкомолекулярные винилсодержащие каучуки. 28

2.5. Заключение 30

3. Обсуждение результатов. 31

3.1. Синтез а,-бис(винилдиметилсилокси)полидиметилметил(3,3,3-трифторпропил)силоксанов. 31

3.1.1. Синтез регулятора полимерной цепи - винилдиметилсиланола. 32

3.1.2. Синтез а,со-бис(винилдиметилсилокси)полидиметилметил(3,3,3-трифторпропил)силоксанов методом равновесной и неравновесной полимеризации. 37

3.1.3. Исследование кинетики неравновесной сополимеризации. 44

3.2. Разработка рецептур, методов изготовления и условий вулканизации резиновых композиций на основе фторсилоксановых каучуков . 49

3.2.1. Синтез сшивающих агентов - олигометилгидридметил(3,3,3-трифторпропил)силоксанов. 49

3.2.2. Синтез антиструктурирующей добавки - короткоцепного а,ю-дигидроксиолигометил(3,3,3-трифторпропил)силоксана. 50

3.2.3. Влияние различных наполнителей на основе диоксида кремния на свойства композиций и их вулканизатов. 52

3.2.4. Сравнение физико-механических характеристик резин на основе фторсилоксановых каучуков, полученных различными методами синтеза. 59

3.2.5. Влияние молекулярной массы низкомолекулярного фторсилоксанового каучука на свойства вулканизатов. 59

3.3. Резиновые смеси на основе высокомолекулярного винилсодержащего фторсилоксанового каучука . 61

3.4. Влияние оксидов различных металлов на свойства композиции на основе фторсилоксановых каучуков. 67

3.5. Исследование масло-бензостойкости резин на основе жидких и высокомолекулярных фторсилоксановых каучуков. 69

3.6. Разработка маслостойких композиций на основе фторсилоксановых каучуков и молотой пробки. 74

Выводы. 91

Список литературы. 94

Введение к работе

Актуальность работы.

Резины на основе фторсилоксановых каучуков широко используют в различных отраслях промышленности благодаря комбинации уникальных свойств. Они имеют высокую стойкость к атмосферным воздействиям, радиации, машинным маслам и топливу, сохраняют свои механические, диэлектрические и водоотталкивающие свойства в широком интервале температур. Для получения таких резин применяют силоксановые каучуки с различной молекулярной массой, содержащие метил-3,3,3-трифторпропильные, гидроксильные, метальные или винильные группы у атома кремния в полимерной цепи, их смеси с диметилсилоксановыми или метилвинилсилоксановыми каучуками, а также сополимеры, содержащие указанные звенья в различных соотношениях. Вулканизацию фторсилоксановых каучуков осуществляют по перекисному, поликонденсационному или полиадди-ционному механизмам.

Однако, в литературе крайне мало данных о влиянии состава и строения фторсилоксановых каучуков, различных наполнителей и добавок, а также режимов и способов вулканизации на свойства образующихся резин. Ограничена также информация о композициях на основе жидких фторсилоксановых каучуков, вулканизуемых по реакции гидросилилирования, которые представляют большой интерес для интенсивно развивающихся литьевых технологий производства резин.

Цель работы.

Целью настоящей диссертации являлась разработка методов синтеза жидких винилсодержащих фторсилоксановых каучуков и создание на их основе масло-бензостойких резин с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными характеристиками.

Достижение указанной цели потребовало решения следующих конкретных задач: разработка методов синтеза жидких фторсилоксановых каучуков с концевыми винильными группами; синтеза новых олигомеров, совместимых с фторси-локсановыми каучуками, вулканизующих и антиструктурирующих фторсилоксановых олигомеров; выбора эффективных наполнителей; разработки составов резиновых смесей, вулканизуемых по реакции гидросилилирования и определение оптимальных режимов вулканизации.

Научная новизна.

Разработан новый неравновесный метод синтеза диметилметил(3,3,3-трифторпропил)силоксановых каучуков с концевыми винильными группами со-полимеризацией 1,3,5-триметил-1,3,5-три(3,3,3-трифторгр)гіил)пиклотрисилоксана (F3) с винилдиметилсиланолом (ViM^SiOH). и а,<хьдипщюксиолигодиметилсилоксанами (HO[Me2SiO]nH), позволяющий существенно повысить выход каучука, по сравнению с равновесным способом синтеза.

Определена зависимость вязкостных характеристик диметилметил(3,3,3-трифторпропил)силоксановых сополимеров от соотношения реагентов при равновесной и неравновесной сополимеризации, что позволяет синтезировать каучуки с заданными характеристиками.

Установлено, что при неравновесной сополимеризации F3 с ViM^SiOH и HO[Me2SiO]nH образуются сополимеры преимущественно блочной структуры.

Предложены сшивающие агенты и рецептуры смесей на основе жидких и высокомолекулярных фторсилоксановых каучуков, вулканизуемых по реакции гидросилилирования. Полученные резины обладают более высокой эластичностью по сравнению с резинами перекисной вулканизации. Показано, что относительное удлинение при разрыве и твердость вулканизатов можно регулировать меняя длину цепи сополимера. Для композиций на основе жидких каучуков наиболее эффективными являются гидрофобные кремнезёмные наполнители с максимальной насыпной плотностью, которые позволяют получать текучие составы с высокой степенью наполнения и высокими физико-механическими характеристиками их вулканизатов. Для композиций на основе высокомолекулярных каучуков эффективным является совместное использование гидрофильных и гидрофобных наполнителей. Показана перспективность совместного использования нано- и микроразмерных кремнеземов для получения резин с оптимальными эксплуатационными характеристиками.

Впервые показано, что степень набухания для резин из сополимерных диме-тилметил(3,3,3-трифторпропил)силоксановых каучуков со статистическим распределением звеньев выше, чем из полиблочных каучуков или смесей фторсилок-санового и диметилсилоксанового каучуков и она не зависит от способа вулканизации и молекулярной массы каучука. Найденные зависимости степени набухания вулканизатов от содержания диметилсилокси- и метил(3,3,3-трифторпропил)силокси- групп в каучуке позволяют оптимизировать его состав в соответствии с требованиями, определяемыми условиями эксплуатации материала.

Практическая значимость.

Предложен новый экстракционный метод очистки фторсилоксановых каучуков, позволяющий снизить содержание летучих органоциклосилоксанов до 1-2% без использования глубокого вакуума и повышенных температур, а также вернуть их в производство для повторного использования.

Синтезирована новая антиструктурирующая добавка для фторсилоксановых
резиновых композиций - а,ю-дигидроксиолигометил(3,3,3-

трифторпропил)силоксан ( НО[Ме(СРзСН2СН2)8Ю]пН ) и новые сшивающие
агенты для фторсилоксановых резин - а,ю-

бис(триметилсилокси)олигометилгидридметил(3,3,3 -трифторпропил)силоксаны (Me3Si|Me(CF3CH2CH2)SiO]n|MeHSiO]m|Me2SiO]qSiMe3) для резиновых композиций вулканизуемых по реакции гидросилилирования.

Разработаны маслостойкие композиции на основе фторсилоксановых каучуков и молотой пробки.

Жидкие диметилметил(3,3,3-трифторпропил)силоксановые каучуки с концевыми винильными группами предложены в качестве активных пластификаторов для резиновых композиций на основе высокомолекулярных винилсодержащих фторсилоксановых каучуков, что способствует существенному снижению энергозатрат и времени их переработки.

На основе работы разработаны и переданы на испытания партии фторсилок-санового компаунда марки «Пентаэласт-725Ф», отверждаемого по реакции гидро-силилирования. Испытания показали высокую химическую и масло- бензостой-кость компаунда.

Изготовлены резиновые смеси ФС-611 и ФС-602 количеством 400кг, с использованием разработанных жидких фторсилоксановых каучуков и антиструкту-рирующей добавки. Предложенные составы соответствовали всем нормативам, указанным в технической документации. Публикации.

По материалам диссертации опубликованы 2 статьи в реферируемом отечественном журнале и тезисы докладов 2 конференций. Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы. Работа изложена на 102 страницах печатного текста, включает 12 рисунков, 19 таблиц и список цитируемой литературы из 96 наименований.

Сополимеризация дигидроксиорганосилоксанов с органоциклосил океанами.

Склонность к конденсации дигидроксиорганосилоксанов понижается с увеличением длины силоксановой цепи. Например, 1,1,3,3 -тетраметил-дисилоксан-1,3-диол быстро конденсируется при нагревании, тогда как полидиметилсилоксан-а,со-диолы устойчивы даже при нагревании до 200С [8].

Поликонденсация гидроксильных групп дигидроксиорганосилоксанов происходит гораздо легче, чем разрыв силоксановой связи в циклосилоксанах с п 4 или линейных полиорганосилоксанах. Это позволяет проводить конденсацию в условиях исключающих реакции деполимеризации и межцепного обмена. В результате могут быть получены полиорганосилоксаны с почти количественным выходом. Для этого в качестве катализаторов используют: соли четвертичных аммониевых оснований, алкил- и арилсульфонаты щелочных металлов (при температурах 80-100 С) [39], гидроокись и силоксаноляты лития (при температурах 150-175С) [40], гидроокиси стронция, бария, кальция, магния (при температурах 30-200С) [41], гидроокись натрия (при температуре 60С-120С) [42].

В зависимости от используемого катализатора, его концентрации, а также температуры проведения процесса поликонденсация дигидроксиорганосилоксанов может проходить и в уравновешивающих условиях [8].

При равновесной поликонденсации дигидроксиорганосилоксанов происходит расщепление и перегруппировка силоксановых связей и образуется смесь линейных и циклических продуктов. Такая поликонденсация не обеспечивает получения полимера с высоким выходом, а содержание циклосилоксанов соответствует равновесному значению, приведенному в таблице 1.

Неравновесной сополимеризацией дигидроксиполиорганосилоксанов с напряженными циклотрисилоксанами в присутствии нуклеофильных катализаторов могут быть получены почти с количественным выходом сополимеры блочного строения. Например, в работе [43] при взаимодействии а,со-дигидроксиполидиметилсилоксана с бициклическим органоспиросилоксаном были получены пространственно-сшитые полимеры.

Начальной стадией процесса является быстрая обменная реакция (9) между катионом основного катализатора и протоном гидроксильнои группы молекулы линейного Данное предположение основано на том, что среднее время жизни силанола и силанолята составляет менее 5-10" с [44]. За счет такого протон катионного обмена молекула линейного дигидроксиполиорганосилоксана приобретает каталитическую активность и может присоединять молекулу спироциклосил океана (10) с раскрытием цикла или гидроксиполиорганосилокеана (11):

Результатом такого взаимодействия является сшитый полимер с пространственной сеткой сформированной молекулами а,со-дигидроксиполи-диметилсилоксана, в узлах которой находятся тетрафункциональные звенья исходного спироциклосилоксана.

Ввиду того, что получение полимеров, содержащих метил(3,3,3-трифторпропил)силоксановые звенья методом равновесной полимеризации органоциклосилоксанов приводит к образованию большого количества (до -80 %) циклических продуктов, актуальной задачей является получение

фторсилоксановых полимеров с высоким выходом. Для этого в качестве исходных реагентов используют напряженные органоциклотрисилоксаны, а полимеризацию проводят в неравновесных условиях.

Ниже рассмотрены патенты, в которых решается задача получения фторсилоксановых полимеров с выходом более 90%.

В патенте [45] 1,3,5-триметил-1,3,5-трис(3 ,3 ,3 -трифторпропил)-циклотрисилоксан в присутствии катализатора KO((CH3)2SiO)2K (0,19 % мас.) при температуре 76С полимеризуют в высокомолекулярный каучук в течение 4-5 минут, а в присутствии (CH3)3SiOK (0,012 % мас.) или C6H5(CH3)2SiOK (0,09 % мас.) за 15 минут.

Полимеризация 1,3,5-триметил-1,3,5-трис(3,,3 ,3 -трифторпропил) циклотрисилоксана при температуре реакции 25С и добавлении гидроксида тетраметиламмония в количестве 3 10"4 % мае. позволяет получать высокомолекулярный полимер. Во избежание деполимеризации образующегося продукта время реакции должно составлять не более 70 минут. [45]. При проведении этой же реакции при большей концентрации катализатора (0,012 % мае.) уже через 30 секунд после начала реакции образуется высокомолекулярный полимер, который за 3 минуты полностью деполимеризуется в низкомолекулярные циклосилоксаны. 1,3,5-триметил-1,3,5-трис(3,,3,,3 -трифторпропил)циклотрисилоксан полимеризуется в высокомолекулярный фторсилоксановый каучук в присутствии LiO[Si(CH3)(CH2CH2CF3)0]2Li в количестве 0,012 % мае. за 5 часов при 150 С [44].

В патенте [46] для получения полиорганосилоксанов из фторсодержащих циклотрисилоксана [Si(Ri)20]2[Si(Rf)R]0], где Rj - моновалентная углеводордная группа, Rf — перфторалкильная группа, или из его смеси с [Si(Ri)20]2[Si(CH=CH2)RiO] используют силанолят лития. Полимеризацию проводят при температуре 20-100С от 3 минут до 10 часов.

Литиевые катализаторы также применяются при получении блок сополимеров с полиперфторалкилметилсилоксановой и полидиметилсилоксановой цепью, общего строения АВ или ABA [43], где блок А:

Виды и типы резиновых композиций на основе органосилоксановых каучуков.

Для производства жидких резиновых композиций комнатной (RTV) и высокотемпературной вулканизации (LSR), сшиваемых за счет реакции гидросилилирования, используются каучуки, представляющие собой полидиметилсилоксаны с концевыми винильными группами общей формулы: Каучуки с динамической вязкостью 0,7 до 450 Па-с производят компании Wacker Gmbh, Mometive, Dow Corning, GE Bayer Silicones, ВНИИСК, Shanghai Fuluda Rubber & plastic Materials Technology Co. Ltd [75-79]. Такие каучуки получают сополимеризациеи октаметилциклотетрасилоксана с тетраметилдивинилдисилоксаном в присутствии различных катализаторов. Схема реакции представлена ниже : Силоксановьте каучуки, содержащие винильные группы на концах и внутри цепи получают сополимеризациеи диметил- и метилвинилсилоксанов в присутствии дивинилтетраметилдисилоксана в качестве обрывателя цепи [80]. Сополимеризацию проводят в присутствии 0,006% мае. фосфонитрилхлорида. Авторы считают, что использование в реакции полимеризации гидролизатов вместо органоциклосилоксанов позволяет улучшить физико-механические показатели эластомерных метариалов, получаемых на основе образующихся функциональных олигомеров. Авторы объясняют это малым содержанием низкомолекулярных летучих продуктов в получаемых таким способом полимерах. Для получения сополимеров, включающих наряду с метальными радикалами у атомов кремния фенильные и трифторпропильные звенья проводят сополимеризацию диметил и метилфенил или метилтрифторпропилсилоксанов в присутствии дивинилтетраметилдисилоксана.

Для повышения прозрачности вулканизатов получают сополимеры, содержащие от 1 до 20 мольных процентов дифенилсилоксизвеньев [81]. Включение таких звеньев повышает коэффициент светового преломления каучука и сближает его с коэффициентом кремнеземного наполнителя. Это позволяет получить прозрачный материал с высокими физико-механическими характеристиками.

Для получения термоусадочных резин и резин повышенной твердости вводят дивинилсилоксизвенья в количестве 1-50 мольных процентов [82]. Однако это повышает вязкость каучука и затрудняет ввод наполнителей. Введение трифторпропильных звеньев позволяет придать силоксановой резине масло и бензостойкость.

Несмотря на широкое использование винилсодержащих каучуков в резиновой промьппленности, в открытой научной литературе очень редко встречаются систематические исследования влияния молекулярной массы и функциональных групп таких каучуков на реологические и физико-механические свойства вулканизатов.

Показана возможность снижения остаточной деформации сжатия до 20% для резин на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука за счёт концевых циклопентеновых групп [83].

Разработкой новых фторсилоксановых композиций на основе низкомолекулярных фторсилоксановых каучуков в последнее время активно занялись ведущие мировые производители кремнийорганических продуктов — Wacker Silicone, Momentive Performance Materials и Dow Corning Corporation [77-79], каждая из которых выпустила на рынок семейство таких резиновых смесей. Среди достоинств таких композиций отмечают высокую, по сравнению с диметилсилоксановыми резинами, стойкость к действию топлив, лёгкость переработки в готовые изделия. Кроме того, после длительного воздействия физико-механические характеристики образцов меняются незначительно.

Появление в патентной литературе большого количества публикаций, посвященных жидким силоксановым резиновым композициям на основе винилсодержащих каучуков, говорит о востребованности таких материалов. Однако анализ литературных данных показал, что на многие вопросы, возникающие при разработке фторсилоксановых композиций, в открытой печати отсутствует необходимая информация. В связи с тем, что в Российской Федерации отсутствует промышленное производство фторированных LSR и технологии их переработки, возникает необходимость разработки резиновых композиций такого типа.

Для решения этой задачи необходимо провести разработку методов синтеза исходных каучуков и сшивающих агентов, подобрать оптимальные наполнители и катализаторы, а так же регуляторы каталитической активности.

Важной задачей также является разработка рецептур LSR, обладающих высокими эксплуатационными свойствами и удовлетворяющих технологическим требованиям, возникающим при их переработке.

Разработка рецептур, методов изготовления и условий вулканизации резиновых композиций на основе фторсилоксановых каучуков

В силоксановых композициях, отверждаемых по реакции гидросилилирования, в качестве сшивающих агентов обычно применяют диметилметилгидридсилоксановые сополимеры с невысокой молекулярной массой. Однако ввиду несовместимости таких сополимеров с метил(3,3,3 фторпропил)силоксановыми каучуками нами были синтезированы олигомерьт, которые наряду с диметилсилоксановыми и метилгидридсилоксановыми звеньями в середине цепи содержат метил (3,3,3-трифторпропил)силоксановые звенья.

Синтез сшивающих агентов осуществляли каталитической перегруппировкой а,со-бис(триметилсилокси)олигометилгидридсилоксана, октаметилциклотетра-силоксана, 1,3,5-триметил-1,3,5-трис-(3,3,3 трифтопропил)циклотрисилоксана и гексаметилдисилоксана в присутствии сульфокатионитной смолы КУ-23 по следующей схеме: где n=8, m=20, k=4 (гидрид ФГ-1) или n=10, m=20, k=20 (гидрид ФГ-2); 1+t+q = 4 - 7. Свойства синтезированных метилгидридсилоксанов представлены в таблице 4. Из таблицы 4 видно, что содержание активного водорода совпадает с теоретическим, что свидетельствует о равномерном распределении звеньев между полимерными и низкомолекулярными продуктами реакции. Согласно литературным данным, для повышения времени жизни резиновых композиций на основе силоксановых качуков, наполненных активным наполнителями на основе пирогенного (SiC QT)) или осаждённого диоксидов кремния 8іОг(0), широко используют низкомолекулярные антиструктурирующие добавки такие как метилфенилдиметоксисилан, дифенилдиметоксисилан [85], дифенилсиландиол [86] низкомолекулярные а,(о-дигидроксиолигодиметилсилоксаны [87, 88].

Однако эти добавки оказались неэффективными в смесях на основе фторсилоксановых каучуков, по-видимому, из-за их несовместимости с полиметил(3,3,3-трифторпропил)силоксанами и их сополимерами (таб.5). Как видно из таб.5, жизнеспособность композиций на основе ВФСК и Si02(ri-I) без антиструктурирующего агента составляет всего неделю; добавление 3 мас.ч. антиструктурирующего агента увеличивает время жизни смеси до полугода и более. Композиции на основе ВФСК и Si02(TI-II) без антиструктурирующего агента не жизнеспособны, но и при добавлении 2-5 мас.ч. добавки Ph2Si(OMe)2 составляет не больше часа. Поэтому необходимо было разработать более эффективные антиструктурирующие добавки. В качестве таких добавок были выбран короткоцепной а,(о-дигидроксиолигометил(3,3,3-трифторпропил)силоксан, который получали гидролизом метил(3,3,3-трифторпропил)дихлорсилана по схеме: Свойства синтезированного антиструктурирующего олигомера (далее АО) представлены в таблице 6. Проверка эффективности такой добавки была подтверждена экспериментально - в присутствии 5 мас.ч. предлагаемой добавки жизнеспособность композиций на основе ВФСК и SiCbCn-II) (35 масс.ч.) более года. Наполнители для силоксановых резин должны отвечать двум основным требованиям: устойчивы при температурах эксплуатации и инертны ко всем остальным составным частям смеси.

Эти требования ограничивают выбор наполнителей различными типами кремнезёма и некоторыми неорганическими солями и окислами. Лучшими усиливающими наполнителями для силоксановых каучуков являются Si02(ll) и SiC 2(0), причём эффект усиления в значительной степени зависит от удельной поверхности наполнителя и его гидрофильности [57]. На основе ФСКС и ФСКБ каучуков были разработаны композиции, содержащие различные наполнители, список которых и их свойства представлен в таблице 7.

Резиновые смеси на основе высокомолекулярного винилсодержащего фторсилоксанового каучука

Отверждение перекисями — типичный способ вулканизаций таких композиций, поэтому было проведено сравнение физико-механических свойств композиции, отверждённых по реакции гидросилилирования и перекисью. Результаты испытаний представлены в таблице 14.

Как видно из таблицы 14, для вулканизатов, отверждённых перекисью относительное удлинение (єр) при разрыве составляет 350%, а по реакции гидросилилирования — 650%, тогда как fp и твердость одинаковые. Остаточное удлинение после разрыва (А1) при перекисном отверждении удовлетворяет требованиям, предъявляемым к данным резинам и является неудовлетворительным (очень большим) для резин, вулканизованных по реакции гидросилилировании. В связи с этим возникает необходимость подбора наполнителей для резин, вулканизуемых по реакции гидросисилирования.

Проведена работа по исследованию влияния наполнителей на свойства вулканизатов на основе ВФСК, вулканизованных перекисью. В качестве наполнителей применяли наноразмерные пирогенные Si02(n-II), Si02(n-III) и микроразмерные Si02(0-I), Si02(0-II) или смеси этих наполнителей.Si02(Il-II) имеет: удельная поверхность 200 м /г, размер частиц 7нм, Si02(il-III) имеет: удельная поверхность 250 м"/г, размер частиц 15нм, 8іОг(0-І) - удельная поверхность 100 м /г, размер частиц 10-15мкм, Si02(0 sy II) удельная поверхность 50 м"/г [91], размер частиц 45-50мкм.

В таблице 15 приведены результаты испытаний вулканизатов, наполненных Si02(n-II), Si02(n-III), Si02(0-I) и Si02(0-II). Для всех вулканизатов на основе ВФСК с увеличением количества предлагаемых наполнителей наблюдается увеличение твёрдости, прочности на разрыв (fp), остаточной деформации сжатия и остаточного удлинения после разрыва.

Для резин, содержащих 8іОг(П) значения fp почти в 3 раза выше, чем для резин, наполненных Si02(0). При термостатировании прочностные свойства практически не меняются для резин, наполненных Si02(n) и возрастают для резин, наполненных Si02(0). Относительное удлинение на 50-100% выше для резин наполненных SiCb(n). При термостатировании оно уменьшается как при использовании как SiCbiJi), так и Si02(0). Остаточное удлинение после разрыва является удовлетворительным как при использовании Si02(n-II), так и Si02(0). При использовании Si02(n-III) наблюдается очень высокое значение А1. Однако для этой резины характерны очень высокие прочностные свойства. Остаточная деформация сжатия является удовлетворительной только при использовании Si02(0). Из полученных данных следует, что для получения резин с высокими физико-механическими характеристиками и удовлетворительными значениями А1 представляло интерес исследовать совместное влияние Si02(n-II) и БЮгСП-Ш).

Были приготовлены резиновые смеси, содержащие 35 мас.ч. SiCbCn-III), 15мас.ч. Si02(0-II) и 3 мас.ч. AO-I. Рассмотрены 3 варианта ввода компонентов: 1. Все компоненты вводили на резиносмесителе (№ 3 таб.16); 2. На резиносмесителе приготовили две смеси, содержащие по 50 частей наполнителей, и смешивали их на вальцах, обеспечивая необходимое соотношение наполнителей (№ 4 таб.16); 3. На резиносмесителе вводили 35 мас.ч. SiCbCH-IIi), и на вальцах вводили 15 мас.ч. Si02(0-II) (№5 таб.16).

Исследование физико-механических свойств вулканизатов показало, что они практически не зависят от способа ввода наполнителей (таб. 16)

Из таб.14 видно, что совместное использование 8Ю2(П-Ш) и Si02(0-II) позволяет получать резины с высокими физико-механических свойствами, при существенном снижении А1 и АІСЖ. В связи с этим было проведено исследование физико-механических свойств при различном соотношении Si02(n-III) и Si02(0-I).

В таблице 16 приведены свойства вулканизатов, полученных на основе смеси наполнителей Si02(n-III) и Si02(0-I). При этом fp их закономерно увеличивается с увеличением содержания SiCb(n-III), однако увеличивается и остаточное удлинение при разрыве. Из полученных данных (таб. 17) также следует, что оптимальными являются композиции, содержащие смесь Si02(n-III) и Si02(0-I) от 30+20 мас.ч. до 40+10 мас.ч. соответственно. Эти смеси по всем показателям отвечают всем требованиям, предъявляемым к данным резинам.

Похожие диссертации на Фторсилоксановые каучуки и композиции на их основе