Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка):
2.3.1. Олигоэфиракрилаты, олигоэфирметакрилаты
Данному классу олигомеров посвящено наибольшее число публикаций. Модифицирующий эффект от введения этих олигомеров в резиновую смесь, как правило, значителен. Кроме того, в промышленности налажен выпуск в небольших количествах некоторых видов данного типа олигомера. Так, еще в 1981 году Межиковским с соавторами было получено авторское свидетельство [96] на резиновую смесь, в состав которой входит тетра-функциональный олигоэфиракрилат, полифункциональный оли-гоэфиракрилат и дополнительно очень малое количество (0,02-0,2 масс.ч.) хлорного железа или хлористой меди.
Исследованные резиновые смеси имели повышенную устойчивость к подвулканизации (в 2-2,5 раза выше эталонной смеси). У резин же возросло сопротивление раздиру при сохранении остальных показателей.
130
Действие олигоэфиракрилатов может быть более многообразным. Так, в авторском свидетельстве [97] Богуславский с группой исследователей предложил для улучшения перераба-тываемости резиновых смесей, повышения температуростойкости и усталостной выносливости вулканизатов вводить в резиновую смесь олигоэфиракрилат (например, три-(оксиэтилен)
- а, (О -диметакрилат) при соотношении олигоэфиракрилат к оли-гоизопрендигидразиду 1:0,4 - 1,24.
Тот же Межиковский обнаружил, что даже способ создания каучук-олигомерной композиции может существенно повлиять на свойства резин. Он предложил способ получения резиновой смеси [98] на основе ранее уже заявленного состава [96], в котором для повышения прочности резин 100 масс.ч. каучука смешивают в течении 2-3 минут с 0,1-3,0 масс.ч. тетра-функционального олигоэфиракрилата, затем с 30-100 масс.ч. наполнителя в продолжении 5-7 минут, потом вводят 0,5-15 масс.ч. полифункционального олигоэфиракрилата, перемешивают 1-2 минуты и вводят остальные ингредиенты.
Влияние олигоэфиракрилатов на характеристики резиносмешения изучено в [99]. Хорошо известно, что введение те-хуглерода, особенно активных марок, в резиновые смеси сопровождается резким возрастанием вязкости и повышенным теплообразованием, что создает предпосылки к преждевременному структурированию эластомеров и их термохимической деструкции. Было установлено, что использование в составе смесей на основе изопренового каучука относительно небольших количеств олигоэфиракрилатов позволяет значительно снизить вязкость наполненных смесей, уменьшить удельную энергию, затрачиваемую на их изготовление, и теплообразование при их смешении. Одновременно улучшается диспергирование техуглерода и снижается степень деструкции каучука, повышаются деформационно-прочностные свойства резин.
131
Теми же авторами [100] методами хромотографии обнаружено, что на поверхности частиц техуглерода адсорбируются молекулы олигометакрилата и эластомера. При этом фазовое состояние исходной каучук-олигомерной системы существенно изменяется. Изменяя соотношение олигомер-эластомер: техуглерод можно в широких пределах варьировать технологические и технические свойства композиции.
В работе [101] предложено использовать не чистый олигоэфиракрилат, а его сополимер с бутадиеном. Олигомер синтезировали сополимеризацией олигомеров бутадиена, состоящих из димеров и тримеров бутадиена, в присутствиии радикальных инициаторов с метиловым эфиром метакриловой кислоты. Испытания данного олигомера осуществляли в резинах на основе каучуков общего и специального назначения. Полученные резины имели более высокий модуль, условную прочность при растяжении, твердость.
Новые олигоэфиракрилаты на основе акриловой кислоты и эпоксилитановых олигомеров исследованы в [102]. Показана возможность структурно-химической модификации данными олигомерами каучуков различной полярности. Приведены физико-механические показатели резин на основе данных каучуколигомерных композиций.
Изготовление диафрагм с улучшенными характеристиками предложено в [103, 104]. Для этого необходимо в резиновую смесь на основе бутилкаучука вводить олигоэфиракрилат МГФ-9, а вместо хлоропренового каучука ПВХ. Полученные диафрагмы обладали более высокими эксплуатационными характеристиками. В другой работе этих авторов [105] получены аналогичные данные при введении в диафрагменную смесь наряду с МГФ-9 хлорированных полиэтиленов или хлорированных полипропиленов. Как и в первом случае, при этом исключается необходимость введения в состав диафрагменных резин поли-хлоропренового каучука.
132
Ценным свойством модифицированных олигоэфирметак-рилатом резин на основе ненасыщенных каучуков является повышение адгезии к металлокорду при сохранении технологических и физико-механических свойств резин [106]. Для этого олигоэфиракрилат молекулярной массой 3500-3700 вводят в ненасыщенный каучук в количестве 3-7 масс, частей на 100 масс, частей каучука.
Выше уже указывалось на большую роль структуры кау-чук-олигомерных композиций на свойства вулканизатов. Наиболее глубоко исследовал данный вопрос Межиковский. В своем обзоре [107] он выделил четыре уровня иерархии структуры: молекулярную, надмолекулярную, топологическую и кол-лоидно-дисперсную. Целенаправленное регулирование структуры каучук-олигомерной композиции возможно лишь при знании корреляции между конкретными параметрами структуры того или иного уровня и физико-химическими характеристиками молекул отдельных компонентов (химическое сродство, функциональность, молекулярная масса и т.д.) или системы как целого (например, ее термодинамическими функциями).
