Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Исследование бутадиен-стирольного блок-сополимера
А.В. Лобанов, А.А. Алексеев мл., В.С. Осипчик, Д.В. Пряников
Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева,
г. Новомосковск
В ряду известных термоэластопластов (ТЭП) определенную нишу занимают полимерные материалы на основе блок-сополимеров (БСПЛ) стирола с бутадиеном (SBS). Определенное сочетание цены и свойств данных ТЭП предопределило их широкое применение в производстве эластичных морозостойких изделий методами переработки термопластов [1-3]. А сочетание в одной макромолекуле достаточной протяженных блоков с различной химической и физической природой предопределило применение данных БСПЛ для модификации других полимеров [4].
Для производства стирольных ТЭП типа SBS используют БСПЛ линейной структуры полистирол-полибутадиен-полистирол (ПС-ПБ-ПС) или радиальной структуры (ПС–ПБ)пХ, где Х – остаток агента сочетания двухблочных сополимеров типа ПС-ПБ. При этом важным моментом является крайне малая совместимость жесткого и эластичного блоков, обеспечивающая ассоциацию жестких ПС-блоков в отдельные дискретные твердые аморфные микрофазы. Микрофазы выполняют роль физических узлов, связывающих эластичные блоки в единую эластичную сетку. Двухблочные БСПЛ структуры ПС–ПБ и трехблочные БСПЛ структуры ПБ–ПС–ПБ не обладают термоэластопластическими свойствами и ведут себя аналогично невулканизированным каучукам [1-3].
Промышленное производство БСПЛ типа SBS в России организовано в ОАО «Воронежсинтезкаучук», опытное – в Воронежском филиале ФГУП «НИИСК» им. С.В. Лебедева (дивинил-стирольные БСПЛ серии «ДСТ»).
Объектом исследования в настоящей работе явился опытный образец дивинил-стирольного блок-сополимера с содержанием стирола 70 % (продукт «Стиротэп-70»).
Анализ ИК спектра поглощения данного продукта, произведенный с использованием литературных данных [5, 6], подтверждает его химическую природу.
Так, три полосы поглощения в области 3100-3020 см–1 можно отнести к валентным колебаниям С–Н бензольного кольца. Характерные «пять пальцев» монозамещенного бензола фиксируются в области 1980-1600 см–1 (один из них в виде плеча при 1661 см–1). Деформационные колебания С–Н в замещенных производных бензола фиксируются в виде четырех полос в области 1200-1000 см–1 и двух полос в области 800-680 см–1. Колебания скелета ароматического ядра проявляются, по-видимому, в виде поглощения при 1600 и 1492 см–1.
Алифатическая составляющая «Стиротэп-70» проявляется в виде валентных колебаний С–Н в –СН2– (2950-2820 см–1, две полосы) и деформационных колебаний С–Н в –СН2– при 1453 см–1, а также в некоторых других полосах поглощения малой интенсивности.
Полосы поглощения, фиксируемые при 1315 и 965 см–1 можно отнести к деформационным колебаниям С–Н в транс–СН=СН– и, таким образом, сделать соответствующий вывод о конфигурации ненасыщенных звеньев макромолекул «Стиротэп-70».
Согласно данным дериватографии, блок-сополимер «Стиротэп-70» устойчив к воздействию теплового потока в условиях динамического нагрева до 260 оС (скорость нагрева 5 град/мин). Характер хода кривой ДТА указывает на двухстадийный характер интенсивного процесса деструкции блок-сополимера. На первой стадии превалирует процесс термической, на второй – процесс термоокислительной деструкции.
Изучено влияние температуры на текучесть блок-сополимера «Стиротэп-70». Анализ полученной зависимости (рисунок) указывает на возможность его переработки как методом экструзии, так и литья под давлением.
Зависимость ПТР блок-сополимера «Стиротэп-70» от температуры
(время выдержки в камере прибора ИИРТ-М 5 мин)
Результаты исследования влияния времени термообработки на текучесть блок-сополимера «Стиротэп-70» указывают на склонность к сшиванию его макромолекул. Однако это практически не проявляется в формировании ударопрочности получаемых изделий.
Список литературы
1. Кербер М.Л. Термоэластопласты / Энциклопедия полимеров. – М.: Советская энциклопедия, 1977. – Том 3. – 1152 стб. – Стб. 638-641.
2. Термоэластопласты/ Под ред. В.В. Моисеева. – М. Химия, 1985. –184 с.
3. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине: Справ. изд. – М.: Химия, 1989. – 400 с.
4. Кулезнев В.Н. Смеси полимеров. – М.: Химия, 1980. – 304 с.
5. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. Под ред. Пентина Ю.А. – М.: Изд. ин. лит. 1963. 590 с.,ил.
6. Инфракрасные спектры полимеров. Под ред. Деханта И. – М.: Химия. 1976. 472 с.