Функционализированные сополимеры бутадиена со стиролом на основе усовершенствованных металл-алкоголятных систем

Автор: Фирсова А.В., Харитонов А.Г., Карманова О.В., Лынова А.С.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Химическая технология

Статья в выпуске: 4 (90), 2021 года.

Бесплатный доступ

Разработан способ получения функционализированных бутадиен-стирольных сополимеров на новой инициирующей системе, представляющей собой модификатор - смешанный натрий-кальциевый алкоголят оксипропилированного анилина, растворенного в ?-метилстироле и н-бутиллитие. Выявлено, что пониженное содержание ионов кальция позволяет получить модификатор без коллоидного тонкодисперсного шлама, который негативно сказывается на эксплуатации оборудования в промышленном производстве каучуков. Высокая инициирующая способность амидов лития обеспечивает высокую конверсию мономеров и достаточную стереорегулирующую активность, обеспечивая содержание 1,2-звеньев бутадиеновой части макроцепи сополимера 66-68% мас. Установлено, что введение реакционно активного соединения на конец «живой» полимерной цепи - четыреххлористого олова, способствует улучшению технологических свойств, оцененных по значениям вязкости по Муни, которые увеличились на 5 ед. На примере опытных образцов резиновых смесей, полимерной основой которых являлись функционализированные бутадиен-стирольные каучуки, показано, что они характеризуются достаточно высокой скоростью вулканизации и по уровню технологических, упруго-прочностных свойств образцы не уступают зарубежному аналогу NS-616, а по сопротивлению истиранию превосходят его на 20%, по сопротивлению разрастания трещин - на 36%. Анализ упруго-гистерезисных характеристик показал, что при использовании в рецептуре резин функционализированного каучука прогнозируется лучшее сцепление со льдом и снежным покрытием по сравнению с образцом на основе NS-616. Показано, что применение функционализированных каучуков вместо серийного мало влияет на потери при качении шин. Отмечено некоторое снижение значений tg ? при 0 °С для резин, изготовленных с применением функционализированных каучуков, что может быть компенсировано регулированием их микроструктуры и требует проведения дополнительных исследований.

Еще

Инициатор, бутадиен-стирольный каучук, растворная полимеризация, металл-алкголятный модификатор, микроструктура

Короткий адрес: https://readera.org/140290665

IDR: 140290665   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2021-4-302-307

Список литературы Функционализированные сополимеры бутадиена со стиролом на основе усовершенствованных металл-алкоголятных систем

  • Bezgin V., Dudek A., Gnatowski A. Analysis of the impact on the mechanical properties of modification of oligohydroxyethers in organic solvent solution with rubbers // Polymers. 2021. V. 13. № 4. P. 1-15.
  • Борейко Н.П., Коникова Т.Б. Новое в области науки, технологии и производства каучука и резины: IX Всероссийская конференция "Каучук и Резина - 2019: традиции и новации" // Каучук и резина. 2019. Т. 78. № 4. С. 242-269.
  • Корыстина Л.А., Струкова И.Ю., Сулоева Т.Р. и др. Влияние механизма полимеризации на физико-механические и упруго-гистерезисные свойства бутадиен-стирольных каучуков // Каучук и резина. 2019. Т. 78. № 2. С. 94-99.
  • Lei C., Yuanjin Z., Xingping Z., Aihua H. et al. Structure and properties of SSBR/BR/surface-modified SiO2 green tire tread stock//Chemical journal of Chinese umversities-chmese. 2019. V. 40. №. 11. P. 2388-2395. doi: 10.7503/cjcu20190378
  • Weng P., Tang Z., Guo B. Solving "magic triangle" of tread rubber composites with phosphonium-modified petroleum resin//Polymer. 2020. V. 190. P. 122244. doi: 10.1016/j.polymer.2020.122244
  • Плеханова И.С., Борисенко В.Н., Ахметов И.Г. Свойства растворного бутадиен-стирольного каучука, наполненного маслами типа TDAE и MES // Каучук и резина. 2017. Т. 76. № 6. С. 366-371.
  • Hassanabadi M. et al. Synthesis and characterization of end-functionalized solution polymerized styrene-butadiene rubber and study the impact of silica dispersion improvement on the wear behavior of the composite // Polymer Testing. 2020. V. 85. P. 106431. doi: 10.1016/j.polymertesting.2020.106431
  • Zhang G., Liang K., Feng H., Pang J. et al. Design of Epoxy-Functionalized Styrene-Butadiene Rubber with Bio-Based Dicarboxylic Acid as a Cross-Linker toward the Green-Curing Process and Recyclability // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2020. V. 59. №. 22. P. 10447-10456. doi: 10.1021/acs.iecr.0c00481
  • Qiao H. et al. Enhanced interfacial interaction and excellent performance of silica/epoxy group-functionalized styrene-butadiene rubber (SBR) nanocomposites without any coupling agent // Composites Part B: Engineering. 2017.
  • Богоявленская Е.В., Будеева А.В., Ширин К.С., Вольфсон С.И. Влияние дилитиевого инициатора, содержащего функциональные группы, на свойства резин и вулканизатов на основе растворного бутадиен-стирольного каучука // Каучук и резина. 2019. Т. 78. № 3. С. 152-155.
  • Silverstein J.S. et al. Rapid modular synthesis and processing of thiolene functionalized styrene-butadiene block copolymers //Macromolecules. 2012. V. 45. №. 7. P. 3161-3167. doi: 10.1021/ma300304h
  • Wang Q. et al. Characterization of end-functionalized styrene-butadiene-styrene copolymers and their application in modified asphalt // Journal of applied polymer science. 2007. V. 103. №. 1. P. 8-16
  • Румянцева А.Л., Буренина Д.Е., Пирогов Р.С. Влияние различных типов электронодонорных добавок и условий полимеризации на температуру стеклования растворных бутадиен-стирольных каучуков // Каучук и резина. 2021. Т. 80. № 1. С. 10-15.
  • Румянцева А.Л., Полухин Е.Л., Попова С.Б., Ткачев А.В. и др. Поиск перспективных агентов передачи цепи для непрерывного промышленного синтеза бутадиен-стирольных каучуков // Каучук и резина. 2018. Т. 77. № 3. С. 152-157.
  • Пат. № 2665706, RU, C08F 4/08, 236/10, 9/00, 9/06. Функционализированный инициатор анионной сополимеризации и способ его получения, сополимеры, полученные с применением данного инициатора, и резиновые смеси на основе указанных сополимеров /ПолухинЕ.Л., Румянцева А.Л. № 2017120386; Заявл. 09.06.2017; Опубл. 04.09.2018, Бюл. № 25.
  • Pat. № 3045495, ЕР, С 08 L 9/06, С 19/22, С 19/25. Functionalized elastomenc polymer compositions, their preparation methods and crosslinked rubber compositions thereof / Thiele Sven, Heidenreich Daniel, Rossle Mihael. № 15151112.8; Publ. 20.07.2016.
  • Пат. №2644775, RU, C08F 236/06, 212/08, C07F 1/02. Способ получения функционализированных сополимеров бутадиена со стиролом / Глуховской В.С., Ситникова В.В., Фирсова А.В., Блинов Е.В. № 2016132535 Заявл. 05.08.2016; Опубл. 14.02.2018, Бюл."№ 5.
  • Pogodaev A.K., Karmanova O.V., Pogodaev A.K., Firsova A.V. et al. Synthesis and properties of functionalized styrene-butadiene rubbers // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2019. V. 54. № 6. P. 1137-1140.
  • Vaikuntam S.R., Bhagavatheswaran E.S., Xiang F., Wiebner S. et al. Friction, abrasion and crack growth behavior of in-situ and ex-situ silica filled rubber composites // Materials. 2020. V. 13. № 2. P. 270. doi: 10.3390/mal3020270
  • Пичугин А.М. Материаловедческие аспекты создания шинных резин. Москва: ООО "Научно-технический "НИИШП". 2008. 383 с.
Еще
Статья научная