авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

Новые составы и технологии фтористых резин ответственных автокомпонентов

-- [ Страница 2 ] --

При сравнительной оценке активности катализаторы вводились в количестве 0,5 масс. ч. на 100 масс. ч. фторкаучука СКФ-26 ВС.

Сравнением, с промышленным катализатором, кинетических характеристик, табл.2, показано, что синтезируемые катализаторы, за исключением соединения V, обеспечивают большую скорость вулканизации.

Катализатор III внедрен в производство при изготовлении РТИ на основе двойных и тройных фторкаучуков СКФ-26ВС и СКФ-264, что подтверждено актами внедрения.

Применяемый в производстве катализатор ионной вулканизации фторкаучука октаэтилтетраамидофосфонийбромид достаточно гигроскопичен и имеет свойство на воздухе расплываться. Фосфониевая соль поглощает пары воды из воздуха и может подвергаться гидролизу с образованием четвертичного фосфониевого основания (ЧФО), которое является основной причиной преждевременной подвулканизации резиновой смеси.

Таблица 2

Кинетические характеристики исследованных резиновых смесей

Показатель Соединение
I II III IV V VI VII
М мин.,N·m 2,24 2,25 2,24 2,26 2,24 2,43 2,63
ts2, мин. 1,34 1,36 1,45 1,51 3,00 1,40 2,18
t'50, мин. 2,16 2,25 2,31 2,33 5,01 2,14 3,37

t'90, мин. 3,00 3,05 3,12 3,13 6,23 3,01 4,30

M макс., N·m 13,00 12,89 13,01 13,04 11,89 12,13 12,34

Cкорость вулканизации, мин-1 0,602 0,592 0,599 0,617 0,310 0,621 0,472

Твердость по Шор А, усл.ед. 71 73 72 71 71 72 71

Условная прочность при растяжении, МПа 13,3 12,2 13,2 13,1 13,0 13,2 13,5

Относительное удлинение при разрыве, % 185 200 180 184 185 187 185

Относительная остаточная деформация при cжатии на 25 % (150° С, 72 ч), % 28 21 26 27 23 24 25

Примечания: ts2, мин. - время начала вулканизации, М мин., N·m - минимальный крутящий момент; Mмакс., N·m – максимальный крутящий момент; t'90,мин.- время оптимума вулканизации; t'50,мин.- время 50% вулканизации.

Оценка сравнительной поглотительной способности паров воды ЧФС и связующего бисфенола “А” показала (табл.3), что гигроскопичность соли значительно больше. Замена бромида на бисфенолят-анион значительно уменьшает гигроскопичность ЧФС.

Таблица 3

Гигроскопичность анализируемых соединений

Вещество Привес влаги, % за 24 часа
HOC6H4C(CH3)2C6H4OH - бисфенол А 0,03
[(C2H5)2N]4 P+Br – 6,78
[(C2H5)2N] 4 P+ [–ОC6H4C(CH3)2C6H4OH] 1,05

Для улучшения диспергируемости и повышения растекаемости резиновой смеси на основе фторкаучука СКФ-26 синтезированы новые диспергаторы, соединения 1-10, представляющие собой сложные эфиры и амиды алифатических перфторкислот (соед.1-7), а также производные перфторциклогександикарбоновой кислоты (соед.8-10):

1) CF3O(CF2CF2O)n CF2CONHCmH2m+1, где n=2,3, m=10-14;

2) CF3O(CF2CF2O)n CF2CONHCmH2m+1, где n=1, m=10-14;

3) CF3O(CF2CF2O)n CF2CONHC6H5, где n=1;

4) C3F7O(CF(CF3) CF2O)nCF(CF3)CONHCmH2m+1, где n=1-5, m=10-14;

5) (F(CF2)8-C(O)-ОСH2-)4C - тетраперфторпеларгонат пентаэритрита;

6) F(CF2)8C(O)-NHC6H5, анилид перфторпеларгоновой кислоты;

7) Сl(CF2)8C(O)-NHC6H5, анилид 9-хлорперфторпеларгоновой кислоты;

8) цикло-C6F10-1,2-(COOCH2CH(C2H5)C4H9)2, 1,2 - бис-(2-этилгексиловый) эфир перфторциклогександикарбоновой кислоты, ТУ 2389-067-00209409-2008;

9) цикло-C6F10-1,2-(COONHC6H5)2, 1,2-бис-(анилид)-перфторциклогексан-дикарбоновой кислоты;

10)цикло-C6F10-1,2-(COOCH2CH=CH2)2, диаллиловый эфир 1,2-перфтор-циклогександикарбоновой кислоты.

Соединения 5-7 запатентованы. Кинетические характеристики вулканизации резиновых смесей 420-35 с использованием диспергаторов 1-10 приведены в табл. 4. Количество вводимого вещества составляло 0,25 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука СКФ-26. Установлено снижение вязкости и повышение растекаемости резиновых смесей, в сравнении с исходной, и больший результат достигается с применением диспергаторов 5-7. Со всеми предлагаемыми диспергаторами наблюдается также увеличение скорости и уменьшение оптимального времени вулканизации резиновых смесей.

Таблица 4

Влияние диспергаторов на кинетические характеристики резиновых смесей 420-35

Показа-тель Исх. р/с Образец
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Вязкость по Муни, ML(1+4) 120, ед. 107 101 101 100 102 92 95 94 102 103 102
ts2, мин. 1.24 1.16 1.28 1.14 1.16 1.07 1.25 1.14 1.18 1.29 1.27
t'50, мин 3.15 2.37 2.47 2.27 2.34 2.17 2.52 2.27 2.33 2.48 2.47
t'90, мин. 8.35 6.25 5.20 6.05 6.16 4.00 5.52 6.05 6.12 5.31 5.54
М мин.
,N·m
3.16 3.08 2.94 3.07 3.11 2.66 3.15 3.07 3.24 3.14 3.15
M макс., N·m 14.2 14.4 14.7 14.7 14.2 14.4 14.1 14.7 14.5 14.8 14.7
Растекаемость
Вес, г 20.03 20.02 20.01 20.02 20.01 20.01 20.03 20.02 20.01 20.01 20.03
Площадь пятна, мx104 262,3 268,0 268,3 267,8 264,4 277,8 275,1 270,1 263,9 265,0 267,1
Удельная площадь, г/м 763.7 747.0 745.9 747.5 756.9 720.2 728.4 741.5 757.9 756.5 750.0

Дипергаторы 6 и 7 внедрены в производство и используются при изготовлении РТИ на основе двойного фторкаучука СКФ-26ВС, что подтверждено актами внедрения.

Глава 4 посвящена изучению влияния структуры фторкаучуков, компонентов резиновых смесей и модификации на физико-механические свойства резин.

Перед началом разработки рецептуры составов для манжет с улучшенными эксплуатационными свойствами исследовали структуру каучука СКФ-26 ВС и ее влияние на технологические и физико-механические свойства резин.

Глобулярное строение каучука СКФ-26 ВС придает полимеру ряд специфических свойств. Частицы макрогеля в каучуке с одной стороны выступают как частицы усиливающего наполнителя, обеспечивающие хорошие прочностные свойства ненаполненных вулканизатов, с другой стороны, глобулы снижают эластичность, затрудняют переработку на технологическом оборудовании, ухудшают распределение ингредиентов в резиновых смесях, уменьшают возможность введения больших дозировок наполнителя.

Исследование структурных особенностей каучука СКФ-26 ВС проводили на анализаторе перерабатываемости резин – RPA-2000, позволяющем оценить свойства каучуков по показателю tg (тангенс угла механических потерь), определяющему содержание макрогеля в каучуке. В различных промышленных партиях этого каучука, табл. 5, а также внутри одной партии наблюдаются отличия в содержании макрогеля. По данным табл.5 установлена прямая корреляционная зависимость значений tg, полученных в условиях сдвигового деформирования с содержанием макрогеля в каучуке, определенном по растворимости его в ацетоне, рис. 1.

Исследовали также фторкаучуки различных марок (СКФ-26/8, СКФ-26/10), рис.2. Наибольшие значения показателя tg отмечены для каучука СКФ-26 ВС (17,0 ед.).

Таблица 5
Номер партии tg Содержание макрогеля, вес.%
4051 16,6 23
4097 15,2 22
4047 14,8 20
4048 14,0 18
4059 13,9 18
4096 13,9 17

Значения tg и содержание макрогеля в различных партиях каучука СКФ-26 ВС, определенное по растворимости каучука в ацетоне

 Зависимость содержания макрогеля в-0

Рис. 1. Зависимость содержания макрогеля в каучуке СКФ-26 ВС, определенного по растворимости каучука в ацетоне от tg

Нестабильность каучука СКФ-26 ВС по важнейшей структурной характеристике (содержанию макрогеля) затрудняет переработку различных партий (вальцевание, шприцевание, формование) при одних и тех же технологических параметрах, установленных технологическим регламентом. Для каучука СКФ-26 ВС характерно наименьшее значение tg (0,12), следовательно, он является более разветвленным, чем СКФ-26/8 и СКФ-26/10. А чем ниже разветвленность каучука, тем больше tg.

Рис. 2. Значения tg для фторкаучуков различных марок: 1- СКФ-26 ВС, 2 - СКФ-26/10, 3 - СКФ-26/8 Рис.3. Зависимость tg от частоты испытаний для исследуемых фторкаучуков: 1- СКФ-26/8, 2 - СКФ-26/10, 3 - СКФ-26 ВС

Перерабатываемость каучука СКФ-26 ВС затрудняется также из-за высокой разветвленности цепи, определенной по разнице значений tg , измеренных при высокой и низкой частотах деформации, рис. 3, узкого молекулярно-массового распределения, определенного методом гельпроникающей хроматографии), табл. 6, и вследствие высокого содержания структурированной составляющей.

Таблица 6

Молекулярно-массовые характеристики фторкаучуков

Марка Развет-влен- ность tg Mn·10-3 Mw·10-3 Mp·10-3 Mz·10-3 Mw/Mn Mz/Mn ML(1+10).
120°С 150°С
СКФ- 26 ВС сла-бая 0,12 178* 502* 2,8* 109 94
СКФ-26/10 очень слабая 0,27 228 1011 275 3966 4,4 17,4 100 78
СКФ- 26/8 очень слабая 0,32 169 621 227 3021 3,7 17,9 76 50

Примечание: *молекулярные характеристики приведены для бесструктурной части каучука, Mn – среднечисленная ММ, г/моль; Mw – среднемассовая ММ, г/моль; Mp – значение ММ максимальной по объему фракции, г/моль; Mz – средняя ММ, г/моль; Mw/Mn – коэффициент полидисперсности, Mz/Mn – доля высокомолекулярной фракции (характеризует степень разветвленности); ML – вязкость по Муни, усл. ед.

Значения средних молекулярных масс СКФ-26/8 и СКФ-26/10, полученных методом ГПХ, удовлетворительно коррелируют с вязкостью по Муни, рис. 4. Исключение составляет серийный каучук СКФ-26 ВС. Вязкость по Муни данного каучука является кажущейся за счет содержания структурированных фракций, занижающих истинное значение вязкости. Подтверждает этот вывод слабовыраженный характер зависимости вязкости по Муни серийного каучука СКФ-26 ВС от температуры. С увеличением температуры вклад структурированного каучука в вязкость снижается.

Результаты сравнительных испытаний исследуемых опытных и серийного каучуков на перерабатываемость и технологичность показали, что более низкое значение вязкости каучуков СКФ-26/10 и СКФ-26/8 приводит к снижению температуры после вальцевания с 85 до 75°С, сокращениию общего времени изготовление резиновой смеси с 55 до 45 мин. и уменьшению затрат электроэнергии с 66 до 54 кВт/час.

Значения физико-механических характеристик вулканизатов на основе серийного и опытных каучуков в рецептуре 420-35 для изготовления моторных сальников приведены в табл. 7.

Таблица 7

Физико-механические свойства исследуемых фтористых резин

Показатель Норма по ТУ 420-СКФ-26 ВС 420-СКФ-26/8 420-СКФ-26/10
Твердость по Шору А, усл.ед. 75 ± 5 75 72 74
Условная прочность при растяжении, МПа, н/м 10,0 13,3 12,2 13,2
Относительное удлинение при разрыве, %, н/м 175 185 200 180
НОД при cжатии на 25 % (150°С, 72 ч), %, н/б 35 28 21 26


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.