Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. . В технологии резины широко используются цис-полибутадиены (цис-ПБ), синтезированные на различных каталитических „системах, в том числе и на кобальтовой основе. Так называемые "кобальтовые" каучуки имеют ряд преимуществ, обусловленных как организацией их синтеза, так и применением. Например, при полимеризации значительно улучшаются экологические характеристики производства, в эксплуатации "кобальтовые" каучуки показывают лучшие свойства, чем полибутаднены, полученные на катализаторах, содержащих титан ("титановые" СКД). Однако применение "кобальтовых" цис-полнбутадненов в РФ затруднено из-за их повышенной . кристаллизуемостн в зимних условиях, приводящей к потере эластических свойств резин.
Большой интерес в последнее время проявляется к 1,2-полибутадиенам (1,2-ПБ) как к основе протекторных резни, обеспечивающих безопасность движения в период межсезонья (на влажных, обледенелых дорокных покрытиях) и пониженное теплообразование, т.е. уменьшенный расход горючего, при обычных условиях эксплуатации. Однако низкая морозостойкость не позволяет использовать эти полимеры в шинном производстве России.
В связи с этим является весьма актуальной проблема приведения в соответствие с климатическими условиями РФ морозостойкости "кобальтовых" и 1,2-полибутадиенов. Одновременно возникают задачи анализа, структуры и свойств подобных полимеров, а также проведения работ в области их применения в рецептуре конкретных резин.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью исследований являлось теоретическое и практическое обоснование параметров структуры и свойств новых полибутадиенов (ПБ), которые обеспечивает их использование в рецептуре шинных резин. Ставилась задача установления оптимальных параметров структуры, молекулярной массы, молекулярно-массового распределения полигэров, определения склонности каучуков к кристаллизации и, соответственно, устойчивое-
ти к действию пониженных температур, а также свойств стандартных и конкретных смесей и резин на основе новых полибутадиенов. НАУЧНАЯ НОВИЗНА.
Определены структурные параметры "кобальтовых" полибутадиенов и их смесей с различными 1,2-ПБ, обеспечивающие их использование в шинных резинах в климатических условиях России.
Показано, что снижение интенсивности кристаллизационных процессов в цис-ПБ более эффективно«путем уменьшения доли цис-1.4-гвеньев в цепи при Полимеризации, чем добавление к высокостереорегулярному каучуку различных 1,2-полибутадиеиов.
Установлены оптимальные структурные и молекулярно-массовые характеристики "кобальтовых" ПБ, позволяющие добиться"у резиновых смесей и резин на их основе необходимого для технологии и эксплуатации комплекса технических свойств.
Обоснована возможность повышения морозостойкости 1.2-полибутадие-нов путем создания блок-полимеров, содержащих 1.2- и 1,4-блоки. Исследованы структура и свойства подобных эластомеров, в том числе их фазовые характеристики.
Показано, что комбинацию каучуков СКД и СКС можно заменить в некоторых шинных рецептах полибутадиенами. содержащими 1,2- и 1,4-блоки. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.
Обоснованы два варианта снижения степени кристалличности "кобальтовых" .каучуков до таковой у "титановых" СКД, а именно: добавление е "кобальтовый" ПБ до 20 % нестереорегулярных полибутадиенов и снижение е них доли цис-1,4-звеньев до 90-92 %.
Исследованиями стандартных и промышленных резин на основе смесе{ высокостереорегулярных "кобальтовых" ПБ и различных 1,2-полибутадиенов, а также "кобальтовых." скаучуков с пониженным содержанием цис-1,4-звенье установлена бо'льшая целесообразность применения "кобальтовых" полибутадиенов со средним содержанием цис-1,4-звеньев, близким к "титановым1 СКД. в шинных композициях.
По результатам исследований даны рекомендации по синтезу "кобальтовых" каучуков й совместно с АО "Ефремовсинтеекаучук" разработаны ТУ 38.303.-02-93 на выпуок опытно-промышленных партий "кобальтового" полибутадиена, которые успешно опробованы в лабораторных и промышленных ус-ловияй,-
Установлено, что блок-полибутадиены. содержащие две фаьы (из 1,2-и 1,4-звеньев) и около 50 % 1.2-эвеньев, обеспечивают необходимый уровень морозостойкости и физико-механических показателей шинных резин с достаточно высокими эксплуатационными параметрами ; показана возможность применения в рецептуре протекторных резин блок-1;2-1,4-полибута-диенов, имеющих оптимальные состав и структуру макромолекул .
Результаты исследований позволили выработать практические рекомендации по синтезу и применению "кобальтовых" полибутадйенов, а также новых блок-полимеров в шинной промышленности. Производственные опробования омесн высокостереорегулярного "кобальтового" СКД и 1,2-полибутадие-на, а такие "кобальтового" каучука со средним содержанием цис-1,4-звеььев, близким к "титановым" СКД, показали возможность И перспективность его использования в производстве шин.
АПРОБАШЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации отражены в статье и трех тезисах докладов . Результаты работы докладывались на Всесоюзной конференции в г.Москво "Сырье и материалы для резиновой промышленности: настоящее п будущее" ( 1995г.), отчетных научных конференция Воронежско". государственной технологической академии в 1994 г.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования , трех глав экспериментальной части .. выводов , списка использованных источников и приложений , РаОота излонена на/с? стр. машинописного текста , содер-иит рисунков и *2 таблиц. Список литературы включает/о^нанмено-ваний отечественных и зарубежных авторов.