Введение к работе
Актуальность проблемы. Вулканизация, как заключительный процесс получения резиновых изделий, имеет не только практическое, но и теоретическое значение для технологии резины, а в последнее время требует внимания ввиду необходимости быстрого реагирования на изменение сырьевой базы и вовлечение в производство ингредиентов, получение которых экономически более целесообразно, в том числе по энергетическим и (или) экологическим причинам. В теории вулканизации важное значение придается проблеме активации компонентов вулканизующей группы, так как, хотя существующие представления Шершнева, Догадкина, Донцова и других ученых о механизме процесса сшивания каучуков в целом достаточно хорошо его описывают, но в ряде случаев требуют уточнения и дополнительных исследований. В частности, недостаточно полно изучены реакции получения промежуточных продуктов до образования действительных агентов вулканизации из серы, ускорителей и активаторов (оксидов металлов и жирных кислот), и в том числе в различных по механизму действия вулканизующих и активирующих системах резиновых смесей.
В этой связи проведение работ в области исследования структуры и свойств резин, полученных с применением различных по составу и свойствам активирующих систем, как одной из возможностей изучения и уточнения механизма формирования продуктов взаимодействия компонентов при вулканизации является актуальным.
Цель работы заключалась в изучении действия различных по составу и способу получения металлооксндно-жирнокислотных активирующих систем на процесс серной вулканизации диеновых каучуков.
Результаты исследований использовались для уточнения механизма взаимодействия друг с другом компонентов вулканизующей группы в ходе образования действительных агентов вулканизации и пространственной сетки, а также для разработки рекомендаций по применению различных по состазу, способу и технологическому режиму получения активирующих систем.
Научная новизна работы состоит в следующем:
Проведено систематическое исследование влияния содержания полезного вещества - оксида цинка в цинковых белнлах на кинетику вулканизации, особенности структуры пространственной сетки и свойства вулканнзатов. Рассмотрено влияние оксидов других Металлов на комплекс свойств смесей н вулканнзатов.
Предложены способы получения активирующих систем на основе различных цинковых белил и стеарина. Рассмотрено влияние условий получения этих систем на свойства резиновых смесей и вулканнзатов.
Дан анализ механизмов взаимодействия компонентов активирующих систем различного состава между собой и с другими компонентами вулканизующей группы - различными ускорителями и эластомерами.
Уточнен механизм взаимодействия компонентов вулканизующей группы между собой в ходе образования действительных агентов вулканизации, а также в процессе формирования вулканизационной структуры резин.
Сделано предположение о существовании на начальном этапе процесса промежуточных вулканизационных полупродуктов, так называемых «предшественников» действительных агентов вулканизации.
Практическая значимость.
Созданы варианты и подобраны оптимальные условия
предварительной обработки активаторов вулканизации - различных цинковых белил и стеарина, т.е. их модификации путем термической (сплавление) и механической (приготовление активирующих композиций) обработки компонентов, позволяющей обеспечить изделиям требуемые эксплуатационные свойства.
Результаты исследований дали возможность предложить рекомендации, позволяющие без существенного ухудшения свойств резиновых изделий использовать цинковые белила с меньшим содержанием полезного вещества - оксида цинка.
Разработана и внедрена в производство рецептура резиновых смесей с использованием оксидов металлов для изготовления эластичных шлифовальных головок, применяемых в стоматологии для обработки пломбировочных композиционных материалов.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Всероссийской конференции в Екатеринбурге (1993г.), на Второй Российской Научно-Практической конференции резинщиков «Сырье и материалы для резиновой промышленности: Настоящее и будущее» в Москве (НИИШП, 1995г.), а также на отчетных научных конференциях Воронежской Государственной технологической академии за 1993-1997г.г в Воронеже.
Публикации. По результатам исследований опубликовано б работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, выводов, списка использованных источников и приложений. Содержание работы изложено на 155 страницах, содержит 15 рисунков и 32 таблицы. Список литературы включает 130 наименований отечественных и зарубежных авторов.