Промышленное производство и использование эластомеров

Для формулирования закономерностей формирования структуры и состава синтетических полиизопренов (СПИ) и рецептур резин с целью полноценных замен натурального каучука (НК) в производстве шин и резинотехнических изделий (РТИ) рассмотрены различия в структуре матрицы НК и СПИ производимых в Российской Федерации (РФ) марок. Критически проанализированы попытки воссоздания структуры НК путем синтеза "островных наноматричных" коллоидных структур, открытых в НК Tanaka (TSt), путем прививки мономера стирола (Kawahara, S et al., 2022) с включениями гомополимера нано-размеров или "вживления" фосфолипидов, аминокислот или кетонных соединений в макромолекулы СПИ (Патенты КНР, 2023-2024). Дано объяснение причин высокой когезионной прочности (КП) невулканизованных резиновых смесей (РС) на основе НК, благодаря присутствию в нем TSt. Предложен единственный на сегодня промышленно апробированный способ решения проблемы модификации СПИ для достижения замен НК. Способ включает добавление в РС на основе СПИ в закрытом смесителе при температуре >90°С так называемого модификатора НФА на основе 4-нитрозодифениламина (4-НДФА), производства компании ООО "Кемикал Эр энд Ди", инкапсулированного парафином с высокой молекулярной массой, плавящегося и растворимого в РС при смещении. Обоснована токсикологическая безопасность применения НФА, особенно в новой выпускной форме. Показано отрицательное влияние на свойства резин на основе СПИ отсутствующего в НК антиагломератора крошки СПИ - стеарата кальция, без которого его производство невозможно, в снижении прочности и повышении гистерезиса вулканизатов из СПИ, в сравнении с этими показателями для резин из НК, а также другие отличия в составе НК и СПИ. Дано объяснение механизма влияния этих различий в составе НК и СПИ, и предложены пути их преодоления.

Исследование посвящено разработке новых водных дисперсий на основе сополимеров винилиденхлорида (ВДХ), которые могут стать альтернативой импортируемым полихлоропреновым латексам. Описывается процесс получения хлорсодержащих латексов методом эмульсионной затравочной сополимеризации ВДХ с другими мономерам, что позволяет создавать материалы с различными свойствами. Особое внимание уделяется исследованию свойств винилиденхлоридсодержащего латекса, используемого в качестве затравочного для дальнейших стадий синтеза. Представлены результаты анализа состава сополимеров в зависимости от конверсии мономеров, а также данные об изменении коллоидных характеристик латексов при различной степени нейтрализации карбоксильных групп. В присутствии частиц затравочного латекса получены бутадиен-нитрильные и изопрен-нитрильные винилиденхлоридсодержащие гетерополимерные латексы. Полученные результаты показывают перспективность предложенного подхода для создания отечественных материалов, способных конкурировать с зарубежными аналогами.

В соответствии с рекомендациями правительства России о проведении научных разработок, способных осуществить замену натурального полиизопрена - НК на синтетические - СКИ-3, СКИ-5, авторы провели апробацию разработанных ими лактамсодержащих комплексных соединений в эластомерных композициях на основе НК, СКИ-3 и СКИ-5. Полученные результаты свидетельствуют о возможности решения проблемы, в частности, при использовании СКИ-5.

Статья посвящена Борису Александровичу Долгоплоску , крупнейшему ученому в области химии высокомолекулярных соединений и металлоорганического катализа.