Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Композиционные материалы на основе бутадиен-стирольных каучуков
Никулин С. С., Пугачева И. Н., Черных О. Н.,
10.6. Применение низкомолекулярных полимерных материалов из отходов производства полибутадиена
Анализируя строение, состав и свойства НМП, полученных из отходов производства полибутадиена можно предположить, что основные направления их применения - полимерные композиции, лакокрасочные материалы, пропитывающие и модифицирующие составы.
В работах [131, 132] рассмотрена возможность применения стиролсодержащих НПМ на основе непредельных КОРТ в производстве лакокрасочных материалов. На их основе была приготовлена композиционная олифа. Применение в ее составе НПМ на основе КОРТ с содержанием связанного стирола 50 - 80 % в количестве 37 - 44 %; деструктированного диенового каучука - 3 - 5 %; хлорпарафина ХП-470, ХП-600 - 3 - 7 %; сиккатива 64б, СП-1П - 3 - 6 % и органического растворителя (ксилол, нефрас и др.) позволило получить покрытия обладающие высокой твердостью (0,25 - 0,46), прочностью пленки при изгибе (1 мм), водостойкостью (более 120 ч), кислотостойкостью, оцениваемой по % разрушения покрытия при действии 25 % серной кислоты, 8 ч, 60 оС (35 - 48 %), щелочестойкостью, оцениваемой по % разрушения покрытия при действии 25 % гидроксида натрия, 12 ч, 60 оС (42 - 64 %).
С применением стиролсодержащего НПМ на основе КОРТ изготовлены краски различного назначения (фасадная, для разметки проезжей части дорог, для защиты металлических конструкций и др.) [133]. Оптимальный компонентный состав краски для разметки проезжей части дорог включает, мас.ч.: термоэластопласт ДСТ-30 - 3 - 10, стиролсодержащий НПМ на основе КОРТ - 3 - 10, нефтеполимерную смолу СПП - 7 - 15, оксид цинка - 27 - 40, кальцит - 3 - 10 и органический растворитель (толуол, ксилол, нефрас и др.) - 67 - 118. Покрытия полученные на основе данной краски имеют хорошую адгезию (1 - 2 балла), высокую стойкость к действию воды (не менее 114 ч), водного 3,0 % раствора хлорида натрия (не менее 107 ч). Применение в составе сополимера на основе отхода нефтехимии позволило снизить стоимость краски.
Перспективным направлением является использование стиролсодержащих НПМ на основе КОРТ в полимербетонных композициях.
В полимербетонной композиции [134] дорогостоящее связующее на основе ненасыщенной полиэфирной смолы ПН-15 частично заменялось стиролсодержащим НПМ на основе КОРТ, содержащим в своем составе также двойные связи. Состав полимербетонной композиции, %: полиэфирная смола ПН-15 - 20 - 37,5; стиролсодержащий олигомер КОРТ - 2,5 - 20; ГИПЕРИЗ - 2,0; нафтенат кобальта - 4,0; оксид цинка - 4,0; стекловолокно - 2,0; андезит - 48,0. Процесс отверждения ненасыщенной полиэфирной смолы с содержащим двойные связи стиролсодержащим НПМ на основе КОРТ в присутствии радикальной системы основан на первоначальном распаде ГИПЕРИЗа с образованием свободных радикалов:
R - OOH → RO· + HO·
В дальнейшем протекает сополимеризация ненасыщенного полиэфира, с содержащим кратные связи НПМ на основе сополимера КОРТ, с образованием продуктов пространственного строения.
После обработки экспериментальных данных на ЭВМ была получена зависимость предела прочности на сжатие от количества, введенного стиролсодержащего ПНМ на основе КОРТ
σ = 62,0 + 6,37∙х - 0,78∙х2 + 0,21∙х3
Установлено, что частичная замена непредельной полиэфирной смолы ПН-15 на стиролсодержащий НПМ на основе КОРТ позволяет не только на 2,5 - 10,0 % снизить расход дорогостоящей и дефицитной смолы, но и на 10 - 15 % повысить прочностные показатели стекловолокнистого полимербетона.
Другим интересным направлением в использовании НПМ, синтезированных на основе отходов нефтехимии является приготовление на их основе водносополимерноантиоксидантной дисперсии (ВСАД) с последующим ее смешением с латексом бутадиен-стирольного каучука перед подачей на коагуляцию [135 - 137]. Анализ экспериментальных результатов по оценке влияния НМП на основе отходов нефтехимии показал, что его содержание в каучуке СКС - 30 АРК не должно превышать 5 %. Применение более высоких дозировок приводит к снижению физико-механических показателей вулканизатов.
Существенным недостатком в данном способе получения ВСАД является то, что для ее приготовления используется углеводородный раствор НПМ. Это приводит к необходимости введения дополнительной стадии - отгонки углеводородного растворителя из полученной ВСАД, что усложняет технологию процесса.