| |||||
МЕНЮ
| Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин|Воск защитный |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 | |Ацетонанил Р |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 | |Ангидрид |0,3 |0,3 |0,3 |0,3 |0,3 |0,3 |0,3 |0,3 | |фталевый | | | | | | | | | |Мел |6 |6 |6 |6 |6 |6 |6 |6 | |Техуглерод П |62 |62 |62 |62 |62 |62 |62 |62 | |514 | | | | | | | | | |Олеиновая |- |3 |- |- |- |- |- |- | |кислота | | | | | | | | | |Стеариновая |- |- |3 |- |- |- |- |- | |кислота | | | | | | | | | |ЖКТМ |- |- |- |3 |- |- |- |- | |МЭ ЖКТМ |- |- |- |- |3 |- |- |- | |Диэфиры |- |- |- |- |- |3 |- |- | |димер-ных | | | | | | | | | |кислот | | | | | | | | | |Пентол |- |- |- |- |- |- |3 |- | |МЭОКЖКТМ |- |- |- |- |- |- |- |3 | |Итого |205,2|207,2|207,2|207,|207,2 |207,2 |207,|207,2 | | | | | |2 | | |2 | | Таблица 4 – Рецепты резиновых смесей на основе каучука СКИ- 3, содержащих олеохимикаты различного химического состава |Ингредиенты |Массовые части на 100 массовых частей каучука | | |Без |Стеари-|ЖКТМ |Мети-ло|Диэфи-р|Пентол | | |олеохи-|новая | |вые |ы | | | |миката |кислота| |эфиры |димер-н| | | | | | |ЖКТМ |ых | | | | | | | |кислот | | |СКИ-3 |100 |100 |100 |100 |100 |100 | |Сера |1 |1 |1 |1 |1 |1 | |Альтакс |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 | |Белила цинковые |5 |5 |5 |5 |5 |5 | |ДФГ |3 |3 |3 |3 |3 |3 | |Стеариновая |- |3 |- |- |- |- | |кислота | | | | | | | |ЖКТМ |- |- |3 |- |- |- | |Метиловые эфиры |- |- |- |3 |- |- | |ЖКТМ | | | | | | | |Диэфиры димерных |- |- |- |- |3 |- | |кислот | | | | | | | |Пентаэритритовый |- |- |- |- |- |3 | |эфир (пентол) | | | | | | | |Итого |109,6 |111,6 |111,6 |111,6 |111,6 |111,6 | Таблица 5 – Рецепты резиновых смесей на основе натурального каучука, содержащих олеохимикаты различного химического состава |Ингредиенты |Массовые части на 100 массовых частей каучука | | |Без |Стеари|ЖКТМ |Мети-л|Диэфи-|Пен-то|МЭОКЖК| | |олео-х|но-вая| |овые |ры |л |ТМ | | |ими-ка|кисло-| |эфиры |димер-| | | | |та |та | |ЖКТМ |ных | | | | | | | | |кислот| | | |НК |100 |100 |100 |100 |100 |100 |100 | |Сера |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 | |Каптакс |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 | |Тиурам |0,03 |0,03 |0,03 |0,03 |0,03 |0,03 |0,03 | |Белила цинковые |5 |5 |5 |5 |5 |5 |5 | |Стеариновая |- |2 |- |- |- |- |- | |кислота | | | | | | | | |ЖКТМ |- |- |2 |- |- |- |- | |Метиловые эфиры |- |- |- |2 |- |- |- | |ЖКТМ | | | | | | | | |Диэфиры димерных |- |- |- |- |2 |- |- | |кислот | | | | | | | | |Пентаэритритовый |- |- |- |- |- |2 |- | |эфир | | | | | | | | |подсолнечного | | | | | | | | |масла (пентол) | | | | | | | | |Метиловые эфиры |- |- |- |- |- |- |2 | |олеиновой кислоты| | | | | | | | |ЖКТМ | | | | | | | | |Парафин |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 | |Диафен ФП |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 | |Дибутилфталат |5 |5 |5 |5 |5 |5 |5 | |Техуглерод К 354 |25 |25 |25 |25 |25 |25 |25 | |Итого |143,03|145,03|145,03|145,03|145,03|145,03|145,03| Таблица 6 – Рецепт резиновых смесей на основе каучуков СКИ- 3, СКД и СКМС-30АРКМ-15 содержащих олеохимикаты различного химического состава |Ингредиенты |Массовые части на 100 массовых частей каучука | | |Без |Оле-и|Сте-а|ЖКТМ|Мети-л|Ди-эфи|Пен-|Метило-| | |оле-о|но-ва|ри-но| |овые |ры |тол |вые | | |хи-ми|я |вая | |эфиры |димер-| |эфиры | | |-ката|кис-л|кис-л| |ЖКТМ |ных | |олеино-| | | |ота |ота | | |кис-ло| |вой | | | | | | | |т | |кислоты| | | | | | | | | |ЖКТМ | |СКМС-30АРКМ15 |40 |40 |40 |40 |40 |40 |40 |40 | |СКИ-3 |30 |30 |30 |30 |30 |30 |30 |30 | |СКД |30 |30 |30 |30 |30 |30 |30 |30 | |Сера |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 |2,3 | |Сульфенамид М |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 |0,6 | |Белила |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 | |цинковые | | | | | | | | | |Масло ЯП-15 |28 |28 |28 |28 |28 |28 |28 |28 | |Битум |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 |3 | |Воск защитный |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 | |Диафен ФП |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 | |Ацетонанил Р |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 | |Техуглерод П |60 |60 |60 |60 |60 |60 |60 |60 | |234 | | | | | | | | | |Олеиновая |- |3 |- |- |- |- |- |- | |кислота | | | | | | | | | |Стеариновая |- |- |3 |- |- |- |- |- | |кислота | | | | | | | | | |ЖКТМ |- |- |- |3 |- |- |- |- | |Метиловые |- |- |- |- |3 |- |- |- | |эфиры ЖКТМ | | | | | | | | | |Диэфиры |- |- |- |- |- |3 |- |- | |димер-ных | | | | | | | | | |кислот | | | | | | | | | |Пентол |- |- |- |- |- |- |3 |- | |МЭОКЖКТМ |- |- |- |- |- |- |- |3 | |Итого |200,6|203,6|203,6|203,|203,6 |203,6 |203,|203,6 | | | | | |6 | | |6 | | Таблица 7 – Физико-химические характеристики продуктов на базе жирных кислот таллового масла (ЖКТМ) |N( |Название вещества |nD |Кислотно|Число |Йодное | |обр| | |е число,|омыления|число, | |азц| | |мгКОН/г |, |гY2/100г| |а | | | |мгКОН/г | | |1 |Жирные кислоты |1,472 |188 |191 |156 | | |таллового масла | | | | | |2 |Стеариновая кислота |1,438 |184 |186 |3,2 | |3 |Олеиновая кислота |1,452 |185 |205 |110 | |4 |Метиловые эфиры ЖКТМ |1,464 |1,8 |192 |155 | |5 |Метиловые эфиры |1,470 |0,3 |186 |108 | | |олеиновой кислоты | | | | | |6 |Метиловые эфиры |1,468 |0,3 |198 |126 | | |подсолнечного масла | | | | | |7 |Метиловые эфиры |1,471 |0,2 |194 |184 | | |льняного масла | | | | | |8 |Бутиловые эфиры ЖКТМ |1,472 |0,41 |196 |168 | |9 |Изо-пропиловые эфиры |1,469 |0,8 |194 |167 | | |ЖКТМ | | | | | |10 |Пропиловые эфиры ЖКТМ |1,468 |1,2 |191 |168 | |11 |Гептиловые эфиры ЖКТМ |1,464 |10,8 |189 |152 | |12 |Диэфиры дикарбоновых |1,476 |13,4 |176 |110 | | |кислот | | | | | |13 |Пентоэритритовый эфир | |1,2 |186 |99 | | |жирных кислот | | | | | | |подсолнечного масла | | | | | | |(пентол) | | | | | Таблица 8 – Групповой химический состав продуктов на базе жирных кислот таллового масла |N( |Групповой химический состав |Содержание,| | | |% | |1 |Жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ) | | | |Жирные кислоты: |95,0 | | |Пальмитиновая; |2,14 | | |Олеиновая; |32,56 | | |Линолевая; |39,36 | | |Линоленовая; |19,51 | | |i-линолевая. |6,41 | | |Смоляные кислоты: |5,0 | | |абиетиновая; |2,5 | | |-ливапимаровая. |2,5 | |2 |Метиловые эфиры ЖКТМ: | | | |Метиловый эфир пальмитиновой кислоты |0,84 | | |СН3-(СН2)14-СООСН3 | | | |Метиловый эфир пальмитолеиновой кислоты |1,32 | | |СН3-(СН2)6-СН=СН-(СН2)6-СООСН3 | | | |Метиловый эфир олеиновой кислоты |32,56 | | |СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 | | | |Метиловый эфир линолевой кислоты |39,36 | | |СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 | | | |Метиловый эфир линоленовой кислоты |19,51 | | |СН3-(СН2)3-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 | | | |Метиловый эфир i-линолевой кислоты | | | |СН3-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 |6,41 | |3 |Метиловые эфиры олеиновой кислоты | | | |Метиловый эфир стеариновой кислоты |6,85 | | |Метиловый эфир пальмитиновой кислоты |11,51 | | |Метиловый эфир олеиновой кислоты |24,13 | | |Метиловый эфир линолевой кислоты |57,51 | |Продолжение таблицы 8 - Групповой химический состав продуктов на | |базе жирных кислот таллового масла | |N( |Групповой химический состав |Содержание,| | | |% | |4 |Гептиловые эфиры ЖКТМ | | | |Групповой состав такойже как у метиловых эфиров | | | |ЖКТМ | | |5 |Бутиловые эфиры ЖКТМ | | | |Групповой состав такойже как у метиловых эфиров | | | |ЖКТМ | | |6 |Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | | | |Групповой состав такойже как у метиловых эфиров | | |7 |Пропиловые эфиры ЖКТМ | | | |Групповой состав такойже как у метиловых эфиров | | | |ЖКТМ | | |8 |Диэфиры дикарбоновых кислот | | | |СН3-(СН2)5 | | | |CН=СН-(СН2)7-СООСН3 | | | |СН3-(СН2)5 |5 | | |(CН2)7-CООCН3 | | | |Содержание моноэфиров ЖКТМ | | | |Состав метиловых эфиров такойже как у метиловых |95 | | |эфиров ЖКТМ | | | |Содержание основного вещества | | |9 |Пентоэритритовый эфир жирных кислот подсолнечного | | | |масла (пентол) | | | |R1СООН2С СН2ООСR2 | | | |С | | | |R3СООН2С CН2ООСR4 | | | |Где, R1 может быть стеариновая кислота; |4,1 | | |R2 может быть пальмитиновая кислота; |6,0 | | |R3 может быть олеиновая кислота; |3,0 | | |R4 может быть линолевая и линоленовая кислота. |59,9 | 2.2 Методы исследования Для оценки поведения исследуемых продуктов в резиновых смесях и их влияния на свойства резин использовали следующий комплекс методов исследования: Метод определения вязкости по Муни ГОСТ 10732-64 Метод определения кинетики вулканизации на реометре Монсанто ГОСТ 12535-78 Метод определения сопротивления раздиру ГОСТ 262-75 Метод определения твердости по Шору А ГОСТ 263-75 Метод определения температуростойкости ГОСТ 270-75 Метод определения упруго-прочностных свойств при растяжении ГОСТ 270-75 Метод определения стойкости к термическому старению ГОСТ 9024-75 Метод определения вязкости по Муни ГОСТ 10732-64 Метод определения пластичности ГОСТ 415-75 Метод определения способности к преждевременной вулканизации ГОСТ 41141-75 3. Экспериментальная часть Ныне основная масса ингредиентов резиновых смесей производится путем переработки нефтепродуктов, в то время как экологически чистые продукты на базе возобновляемого сырья растительного и животного происхождения, в том числе на основе масел и жиров, находят незначительное применение в отечественной резиновой промышленности. Однако интерес к таким продуктам, которые называют олеохимикатами, будет расти в связи с ограниченностью мировых запасов нефти и токсичностью большинства нефтепродуктов. Одним из альтернативных нефти источников сырья может служить талловое масло – побочный продукт переработки древесины в целлюлозобумажной промышленности. В его состав входят жирные и смоляные кислоты, неомыляемые вещества и примеси природного происхождения. Жирные кислоты представлены преимущественно кислотами С18 различной степени насыщенности. Оценивая перспективы применения продуктов переработки таллового масла в резинах, в настоящей работе использовали продукты на основе жирных кислот таллового масла (ЖКТМ), а в отдельных случаях применяли продукты на основе жирных кислот подсолнечного и льняного масла. Разработанный на кафедре химической технологии органических веществ Ярославского государственного технического университета процесс глубокой переработки животных и растительных жиров, и в том числе ЖКТМ, позволяет получать путем взаимодействия жирных кислот со спиртами различного строения сложные эфиры этих кислот – жидкие маловязкие продукты, различающиеся химическим составом, непредельностью и кислотностью. Поскольку жирные кислоты представлены преимущественно кислотами С18 различной степени ненасыщенности. Сложные эфиры ЖКТМ, выбранные в качестве объектов исследования, различались строением спиртового радикала. Физико- химические характеристики и химический состав этих продуктов приведены в таблицах 7 и 8. Сложные эфиры, выбранные в работе в качестве объектов исследования, по химическому строению можно разделить на три группы. 1. Сложные эфиры, в которых спиртовой радикал представлен алифатическими спиртами нормального и изостроения с количеством атомов углерода от С1 доС7. 2. Диэфиры дикарбоновых кислот[1], полученные в результате процесса димеризации ненасыщенных эфиров карбоновых кислот, по реакции Дильса- Альбера. 3. Сложные эфиры трехатомного спирта - глицерина[2]. С целью определения функций, которые могут выполнять эфиры жирных кислот в резиновых смесях и вулканизатах, исследовали влияние содержания метилового эфира ЖКТМ на технологические свойства ненаполненных резиновых смесей на основе каучука СКИ-3, кинетику их вулканизации и физико- механические характеристики вулканизатов. Выбор метилового эфира обусловлен его практической доступностью и сравнительной дешевизной; выбирая каучук СКИ-3, исходили из того, что ненаполненные резины на основе этого каучука обладают высокими физико- механическими характеристиками. Рецептура резиновых смесей, включающая метиловый эфир ЖКТМ и каучук СКИ-3 представлена в таблице 1. В качестве контрольных были взяты резиновые смеси, не содержащие олеохимиката[3], и содержащие стеариновую и олеиновую кислоту. Изготовление резиновых смесей проводили на вальцах при температуре 70- 80(С. Продолжительность изготовления смесей во всех случаях (кроме смеси, содержащей 60 масс.ч. метилового эфира ЖКТМ) не превышала 13-15 минут. В таблицах 9, 10, 11 и на рисунках 1, 2 представлены данные кинетики вулканизации ненаполненных резиновых смесей на основе каучука СКИ-3, содержащих 0,16-60 масс.ч. метилового эфира ЖКТМ. Испытание резиновых смесей на реометре Монсанто проводили при температуре 143(С и 155(С сразу по окончании изготовлении резиновых смесей (табл. 9) и через три месяца (табл. 10). Таблица 9 - Влияние содержания метилового эфира ЖКТМ на кинетику вулканизации при испытании на реометре Монсанто ненаполненных резиновых смесей на основе каучука СКИ-3 Температура испытания 143(С |Показатели |Содержание МЭЖКТМ, масс.ч. |Контр| | | |оль | | |0 |2 |5 |10 |15 |30 |60 |Стеа-| | | | | | | | | |ринов| | | | | | | | | |ая | Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|