Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин

Содержание Введение 1. Обзор литературы 1.1 Технологические добавки и их классификация 1.2 Жирные кислоты 1.3 Эфиры жирных кислот 1.4 Смоляные кислоты 1.5 Исследование таллового масла в качестве заменителя более дорогих технологических добавок 1.6 Выводы из обзора литературы и постановка цели работы 2. Объекты и методы исследования 2.1 Объекты исследования 36 2.2 Методы исследования 3. Экспериментальная часть 47 Выводы по работе 4. Технико-экономическое обоснование работы 5. Расчет затрат на проведение научно исследовательской работы 5.1 Затраты на сырье и материалы 5.2 Затраты на электроэнергию 5.3 Затраты на отопление 5.4 Расчет амортизационных отчислений 113 5.5 Расчет заработной платы 5.6 Отчисления на социальное страхование 5.7 Сумма затрат на проведение исследования 6. Планирование научно-исследовательской работы 7. Охрана труда и техника безопасности 7.1 Основные правила техники безопасности при работе в лаборатории 7.2 Основные правила электробезопасности 7.3 Пожарная безопасность в рабочем помещении 7.4 Средства индивидуальной защиты при выполнении работ 124 8. Список используемой литературы 129 Введение В связи со стабилизацией ассортимента каучуков и основных ингредиентов резиновых смесей для создания резин с новыми свойствами весьма перспективным является использование в резиновых смесях новых химических добавок полифункционального действия.

При смешении каучуков с такими добавками образуются композиции, применение которых позволяет в сильной степени изменить свойства, как резиновых смесей, так и полученных из них резин. Возможность использования полифункциональных добавок связана с их химическим строением, агрегатным состоянием и влиянием на структуру эластомерных композиций.

Правильный подбор и введение добавок в резиновую смесь может облегчать ее переработку эффект пластификации, изменять клейкость, когезионную прочность, параметры вулканизации и многие другие характеристики.

В зависимости от химического строения и количества полифункциональных добавок существенно изменяются и свойства резин, полученных из таких композиций эластичность, морозостойкость и теплостойкость, прочность, динамические и усталостные характеристики, твердость и сопротивление истиранию и т.д Большое значение в качестве ингредиентов резиновых смесей имеют вторичные активаторы вулканизации.

Активаторы вулканизации оказывают влияние на кинетику структурирования, характер образующихся вулканизационных связей и на свойства резиновых смесей и их вулканизатов. Из вторичных активаторов вулканизации наиболее широкое применение в промышленности получили стеариновая и олеиновая кислоты, которые позволяют получать резиновые смеси и их вулканизаты с требуемыми техническими свойствами.

Большой интерес к применению разнообразных добавок вызван тем, что, во-первых, по влиянию на технологические свойства и процессы переработки эластомерных композиций эффективность добавок различного строения, но близких по молекулярной массе и совместимости с каучуком, примерно одинакова, а, во-вторых, тем, что влияние добавок различного строения на свойства резин неодинаково, в связи с чем необходимо выбирать наиболее эффективные добавки с учетом конкретных условий эксплуатации резины.

Многие соединения могут являться добавками полифункционального действия.

Достоинством полифункциональных добавок является их доступность. В связи с этим в настоящее время в резиновых смесях применяются или испытываются самые разнообразные продукты природного и синтетического происхождения. Например, олиоэфиракрилаты являются пластификаторами при переработке и усиливающими наполнителями в вулканизационной композиции парафины олиоэтилены облегчают переработку смесей и защищают резины от озонного растрескивания жирные кислоты олеоэтиленкарбоновые кислоты не только понижают вязкость резиновых смесей, но и воздействуют на сшивание каучука, повышая эффективность использования вулканизующих систем. Эффективность использования добавок в каждой конкретной композиции зависит от совокупности химических и коллоидно-химических характеристик композиции и способов ее переработки.

Важными являются факторы совместимости каучука и добавок, характер диффузии добавок и степень ассоциации молекул в эластической матрице, вызывающие изменение различных физических свойств композиции, а также степень воздействия на химические реакции в эластомерной композиции при ее вулканизации или в условиях эксплуатации.

Более важным представляется совокупность факторов, определяющих взаимодействие добавок с каучуком при вулканизации и дальнейшее изменение образующихся продуктов в условиях эксплуатации резины.

Поэтому наиболее эффективное применение добавок в композициях с каучуком должно основываться на знании закономерностей изменений под их влиянием структуры композиции, а для выбора конкретных добавок необходимо проведение специальных экспериментов. Несмотря на большое количество работ, посвященных этому вопросу, влияние технологических добавок на вулканизацию и свойства резин недостаточно выяснено.

В этой связи исследование, разработка и последующее внедрение новых многоцелевых добавок, в том числе доступных продуктов переработки масел и жиров в качестве ингредиентов резиновой смеси с целью удовлетворения возрастающей потребности резиновой промышленности, представляется весьма актуальной задачей. 1.

Обзор литературы

Обзор литературы 1.1

Технологические добавки и их классификация

По химической природе технологические добавки классифицируются на 4 1.... Жирные кислоты таллового масла ЖКТМ преимущественно включают - насыщен... Совместимость кислот с каучуком в сочетании со способностью к диссоциа... Обращает на себя внимание тот факт, что увеличение содержания стеарино... Для увеличения скорости вулканизации, уменьшения внутреннего трения пр...

Исследование таллового масла в качестве заменителя более дорогих технологических добавок

Учеными Ярославского Государственного Технического Университета были с... При этом основное внимание уделялось процессам получения алифатических... По оценкам отечественных и зарубежных экономистов, а также маркетингов... Исследование таллового масла в качестве заменителя более дорогих техно... 1.6 .

Выводы из обзора литературы и постановка цели работы

Согласно литературным данным, жирные кислоты и их призводные могут явл... 2 . Выводы из обзора литературы и постановка цели работы. Исходя из изложенного в аналитическом обзоре, можно сделать следующие ... В настоящее время в России разрабатываются простые промышленные технол...

Объекты и методы исследования

Объекты и методы исследования 2.1

Объекты исследования

. Таблица 1 - Рецепты резиновых смесей на основе каучука СКИ-3 с различн... Физико-химические характеристики исследуемых продуктов приведены в таб... 4,1 6,0 3,0 59,9 2.2 Методы исследования Для оценки поведения исследуе... В качестве объектов исследования были взяты алифатические эфиры жирных...

Экспериментальная часть

В качестве контрольных готовили резиновые смеси, содержащие стеаринову... Влияние величины спиртового радикала на степень набухания резин при те... Результаты расчета представлены в таблице 27, из данных которой следуе... При изготовлении этой резиновой смеси на вальцах отметили, что сильнее... Скорость вулканизации протекторных резиновых смесей с олеохимикатами ч...

Выводы по работе

2. 3. Установлено, что химическое строение олеохимикатов определяет их совме... 6. Показано, что олеохимикаты, в сравнении с олеиновой и стеариновой кисл...

Технико-экономическое обоснование работы

широко используемые в отечественной промышленности в течение ряда лет ... Технологические добавки являются одним из основных компонентов резинов... 5 . являются активаторами ускорителей вулканизации, диспергаторами наполни... Олеохимикаты - продукты переработки биоразлагаемого, нетоксичного сырь...

Расчет затрат на проведение научно исследовательской работы

Затраты на сырье и материалы Зм Пм Цм где, Зм - сумма затрат на сырье ... Таблица 47 - Затраты на основные материалы Наименование материалов Пм,... Зот 84 1000 17,5 65,5 1000 2093 46,0 руб. 5.4 . Расчет затрат на проведение научно исследовательской работы.

Расчет амортизационных отчислений

5.7 . Амортизационные отчисления определяем по формуле АО ПС Т На ФН 100, гд... 5.6 Отчисления на социальное страхование Определяем в процентах от сум... Расчет амортизационных отчислений. Тр - время работы, ч ТСч - часовая ставка по категориям работающих, ру...

Сумма затрат на проведение исследования

Сумма затрат на проведение исследования Таблица 52 - Смета затрат Наименование затрат Сумма, руб Удельный вес, Сырье и материалы с учетом транспортно-заготовительных расходов , Зм 855,24 18,66 Электроэнергия, Зэ 641,00 14,0 Затраты на отопление, Зо 52,00 1,0 Амортизационные отчисления, АО 46,00 1,18 Заработная плата, Ззп 1842,29 40,19 Отчисления на социальное страхование, Зс с 727,7 15,85 Прочие накладные расходы 10 от суммы предыдущих затрат 416,7 9,12 Итого 4583,65 100 6.

Планирование научно-исследовательской работы

Планирование научно-исследовательской работы. . Таблица 53 - Перечень работ по выполнению НИР Наименование работ Продо...

Охрана труда и техника безопасности

Охрана труда включает в себя мероприятия по трудовому законодательству... Сотрудник современной химической лаборатории должен твердо знать, кака... Охрана труда и техника безопасности. 7.1 . Работа с нии может проводиться при высоких температурах, высоких давле...

Основные правила техники безопасности при работе в лаборатории

Основные правила техники безопасности при работе в лаборатории. К работе в лаборатории допускаются лица, прошедшие инструктаж о порядк... При работе оборудования запрещается прикасаться к вращающимся и движущ... Вытяжные шкафы должны иметь отсосы из нижней и верхней зон. Створки вытяжных шкафов могут открываться не более чем на 20-30 см.

Основные правила электробезопасности

Основные правила электробезопасности. Для снижения зарядов статического электричества служат заземление элек... Основным средством предупреждения электротравматизма является устройст... 7.3 .

Пожарная безопасность в рабочем помещении

Кроме них используются пожарные краны. В помещениях запрещаетчся загро... Все производственные помещения должны быть обеспечены первичными средс... Они должны быть расположены в местах возможного возгорания, и быть лег... Пожарная безопасность в рабочем помещении. 7.4 .

Средства индивидуальной защиты при выполнении работ

К средствам индивидуальной защиты при выполнении работ в химической ла... Вдыхание мелких частиц вызывает быстро-проходящие лихорадочные заболев... Продолжение таблицы 57 - Характеристика применяемых материалов Наимено... Вызывает перерождение печени, уменьшение объема легких. Кислота стеариновая 52-75 291 195 320 Диспергатор наплнителей и актива...

Список используемой литературы

Список используемой литературы 1. Донцов А.А Литвинова Т.В. Каучук-олигомерные композиции в производстве резиновых изделий М. Химия, 1986 216 с. 2. Ельшевская Е.А Писаренко Т.И. и др. Диспактолы - новые отечественные технологические добавки полифункционального действия Каучук и резина. 1993, N5, с. 48-51 3. Химикаты - добавки для полимерных материалов.

Increase in custom formulations is good news for the additives business Polim and Rubber Asia 1992, N38 с. 31-32 Англ. Цитировано в реферативном журнале 1992, 20У117 4. Технологические добавки для резиновых смесей.

Экспресс-информация ЦНИИТЭ нефтехим, серия шинная промышленность, М. 1992, N5, с. 2-6 5. Использование жирных кислот таллового масла для синтеза высших жирных кислот С18 -целевых добавок в резины.

Каучук и резина 1996 N6 с. 10- 6. Худовеков В.Д. Сульфатное мыло и талловое масло получение и переработка М.Л. Гослесбумиздат. 1952 89 с 7. Бабкина М.М. Лакокрасочные материалы на основе таллового масла Лакокрасочные материалы 1979 N4 с.15-19. 8. Коган В. Б Трофимов А.Н. Получение карбоновых кислот на основе древесины Л Наука, 1977 336 с. 9. Олеохимические монографии 41 . Олеохимикаты в переработке резиновых смесей и других эластомеров Часть I. Oleochemical in the processing of rubber and other elastomers Part I Lower E.S. Pigment and resin technology, -1991 20, N5 с. 10-14 Англ. 10. Литвинова Т.В. Пластификаторы для резинового производства.

Тематический обзор ЦНИИТЭ нефтехим М 1981 89 с. 11. Афанасьев С.В Назарова Ф.А. и др. Влияние стеариновой кмслоты на свойства полиизопренов Каучук и резина 1993 N1 с. 19-21. 12. Панкратов В.А Луканичева В.Я Емельянов Д.П. Влияние физико-химических характеристик стеариновой кислоты на свойства резин.

Каучук и резина 1996 N6 c. 37-39. 13. Гофман В. Вулканизация и вулканизующие агенты Л Химия, 1968 464 с. 14. Белозеров Н.В Демидов Г.К Овчинникова В.Н. Технология резины М Химия, 1993 464 с. 15. Влияние физико-механических характеристк стеариновой кислоты на свойства резин.

Каучук и резина 1996 N6 с. 17-23. 16. Синтетические жирные кислоты фракции С21-С25 - новый активатор вулканизации резиновых смесей.

Каучук и резина 1989 N6 с. 7-12. 17. Юрьева Е.Н. Влияние числа углеводородных атомов на свойства жирных кислот Я ЯПИ, 1978 с.26. 18. Влияние стеариновой кислоты на свойства полиизопренов.

Каучук и резина 1993 N1 5-7. 19. Инсарова Г.Н. Влияние поверхностно активных веществ на переработку резиновых смесей и свойства резин М ЦНИИТЭ Нефтехим, 1980 30 с. 20. Махлис Ф.А Федюкин Д.Л. Технологический справочник по резине М Химия, 1989 400 с. 21. Догадкин Б Бениска И. Действие активаторов вулканизации.

Коллоидный журнал 1956 N5 с.167-179. 22. Догадкин Б.А Донцов А.А Шершнев В.А. Химия эластомеров М Химия, 1981 376 с. 23. Шершнев В.А. О влиянии индукционного периода вулканизации на структуру вулканизата. Каучук и резина 1990 N5 с. 17-18. 24. Производные жирных кислот.

Монография 41 . Часть II. Производные жирных кислот в технологии каучука и резины.

Oleochemical monographs 41 Oleochemical in the processing of rubber and other elastomers Part II Lower Edgar S. Pigment and resin technology 1991 20 N6 с.4-8 Англ. 25. Повышение качества резин путем модификации алкилоламидами высокомолекулярных синтетических жирных кислот АВСЖК . Огневский Л.А Суходольский Л.Д Литвинова Л.И. Всесоюзная научно-техническая конференция Качество и ресурсосберегательные технологии в резиновой промышленности Я ЯПИ 1991 с.37. 26. Рекомендации N 51-РМ-38-789-77 по применению в промышленности РТИ мягчителя Эмульфина К на основе СЖК фракции С17-С20. НИИРП 1977 с.13. 27. Paint Oil a. Colour J 1953. V.124, No 2867. P. 729-731. 28. Пат. 39933 ПНР . РЖХИМ, 1960. 79498П. 29. Пат. 2590655 США . Chem. Abstr 1952. V.656, No 4, P.1136 Review, 1952, No 147, p. 264-3. 30. Донцов А.А Литвинова Т.В. Каучук-олигомерные композиции в производстве резиновых изделий М. Химия, 1986 216 с. 31. Новая технологическая добавка для шинных резин.

New processing agent in the tire compounds Hong S.W. Rubber world 1990 202, No5 C. 33-38 Англ. Цитировано в реферативном журнале 1991 16Y43. 32. Новая технологическая добавка для шинных резин.

Processing aid Rubber world 1990 201, No7 C. 15 Англ. Цитировано в реферативном журнале 1991 16Y24. 33. Субботин А.А. Лакокрасочные материалы и их применение.1963, No6 c.18-21. 34. Зандерман В. Природные смолы, скипидары, талловое масло М. Лесная промышленность, 1964 576 с. 35. Резина, содержащая смесь сложных эфиров смоляных кислот.

Rubber compositions containing a mixture of alkyl asters of rosin acid Пат. 5021492 США, МКИ с08 L 217 00 Sandstrom Paul H Wideman Lawson G. The Goodyear Tire and Rubber Co No601101 Заявл. 22.10.90 Опубл. 4.06.91 НКИ 524 274. Цитировано в реферативном журнале 1992 16Y22П. 36. Производные смоляных кислот, содержащие амидные группы.

Amide linked rosin asid derivatives Пат. 4996295 США, МКИ С 09 F 1 04 Wideman Lawson G. The Goodyear Tire and Rubber Co Akron, Ohio No411972 Заявл. 25.09.89 Опубл. 26.02.91. Цитировано в реферативном журнале 1992 19Y23. 37. Испытание новых экономических повысителей клейкости в резинах для производства автокамер.

Т.И.Рыжова Производство и использование эластомеров 1991 No3 с.30-34. 38. Тютюнников Б.Н. Химия жиров М. Пищевая промышленность, 1974 446 с. 39. Исследование процесса глубокой переработки жирных кислот таллового масла.

Г.И.Кошель, В.И.Бычков, В.В.Соловьев Тез. III международной конференции Наукоемкие химические технологии. Тверь, 11-15.09.95 с.47-48. 40. Коллоидный журнал 1957 No3 с.367-383. 41. Поддубный 42. Могилевич М.М. Окислительная полимеризация в процессах пленкообразования Л. Химия, 1977 176 с. 43.