ТЭП на основе поли бутадиенблок-стирола Сакович Ольга

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

ТЭП на основе поли(бутадиенблок-стирола) Сакович Ольга

• Наибольший практический интерес представляют трехблочные сополимеры, в которых средний блок обладает достаточно высокой гибкостью полимерных цепей ( поли-бутадиен или полиизорпрен), а концевые блоки являются жесткоцепными ( полистирол или поли-α-метилстирол). Такие сополимеры проявляют св-ва термоэластопластов и при обычных температурах являются гетерофазными. Гибкоцепные блоки при комнатной температуре находятся в высоко-эластическом состоянии, а жесткоцепные - в стеклообразном, и т. к. полистирол не растворяется в полибутадиене, сегрегируется в эластичной матрице с образованием доменов диаметром 10 -40 нм с последующим их микрофазовым разделением. [1] [3]

• Домены, связанные друг с другом цепями мягкого блока выполняют ф-цию полифункциональных узлов полимерной пространственной сетки, хотя межмолекулярные связи в такой системе имеют исключительно физическую природу. Тем не менее при обычных условиях полимер ведет себя как сетчатый, т. е. по св-вам приближается к резинам. При температурах переработки полимер жестких блоков переходит в вязкотекучее состояние; блоксополимер проявляет св-ва линейного полимера и хорошо формуется обычными приемами переработки термопластов. Чтобы сополимер обладал хорошей эластичностью и термопластичностью, необходимо, чтобы содержание гибкоцепных блоков в его макромолекулах было не менее 50%. [1] [3]

• Процесс начинают с полимеризации стирола на бутиллитии: согласно [2]

• Образовавшийся при полном исчерпании мономера полистириллитий сохраняет активность, и если в это время в систему ввести бутадиен или изопрен, полимеризация продолжается с формированием полибутадиенового блока: [1]

• После полного исчерпания диенового мономера далее для получения трехблочника в систему вводят стирол и наращивают таким образом третий полистирольный блок:

Условия синтеза • Применяют литийорганический катализатор ( как правило – втор -бутиллитий), позволяющий получать сополимеры с узким ММР. • Полимеризацию необходимо проводить в неполярном р-ле. Поскольку ароматические углеводороды участвуют в р-циях переноса кинетич. цепей, то предпочтительным является использование алифатических или циклоалифатических р-лей (чаще всего смесь гексан-циклогексан). • Второй вариант, принятый в промышленности, в периодической последовательной полимеризации стирола, бутадиена и снова стирола. На каждой из стадий мономер полностью исчерпывается. Если на первой стадии температура составляет 40 -450 С, то на второй и третьей она равна 50 -600 С и 70 -800 С соотв. Продолжительность первой и третьей стадий – около 1 ч, второй стадии – около 5 ч. На третьей стадии вместо стирола можно использовать α-метилстирол, но тогда в систему вводят полярные добавки, т. к. этот мономер полимеризуется менее активно. • Дезактивацию катализатора проводят стабилизатором, например агидолом-1, вводимым в виде р-ра. [1]

Структура • Бутадиен и изопрен образуют блоки, состоящие из нерегулярно чередующихся звеньев различного строения. Например, в изопренстирольных термоэластопластах изопреновый блок содержит 70 -80% 1, 4 -цис-, 15 -25% 1, 4 -транс-, и 4 -5% 3, 4 -звеньев. В полибутадиеновых блоках 1, 4 -цис-звеньев обычно содержится больше (40 -45 %), а 1, 2 звеньев – меньше (8 -12%). • Блоки полистирола являются атактическими, и размеры образуемых ими доменов зависят от молекулярной массы блока. • Конфигурация цепи в целом - линейная • Конформация цепи в целом – совокупность перекрывающихся статистических клубков • Фазовое состояние-аморфный • Св-ва термоэластопластов в значительной мере зависят от молекулярных масс гибкоцепного и жесткоцепного блоков. Наилучшими физико-механическими св-вами обладают бутадиенстирольные ТЭП при молекулярных массах полибутадиенового блока от 80 тыс. до 100 тыс. , а полистирольных блоков – около 30 тыс. [1] [2]

Св-ва • Бутадиен-стирольные ТЭП обладают наиболее ценным комплексом св-в при содержании связанного стирола 25 -30% (мас. ). Они сохраняют эластические св-ва при низких температурах (до <Tст>= -60 0 С), тогда как макромолекулы других сополимеров такого же состава при этих температурах утрачивают гибкость. Поскольку эти полимеры не требуют вулканизации, их можно перерабатывать такими высоко-эффективными методами, как литье под давлением, экструзия с последующим раздувом, прессование, вакуумформование, каландрование. Переработку осуществляют при температурах 140 -190 0 С; существенное достоинство - возможность их многократной переработки. [1] • ТЭП отличаются высокой степенью чистоты, имеют большую износостойкость, явл. хорошими диэлектриками. Общим недостатком явл. низкая температуростойкость , которая может быть несколько повышена при замене стирола на его высшие гомологи, в частности α-метилстирол. • Высокая регулярность физич. пространственной сетки обеспечивает большую прочность – до 40 МПа при относительном удлинении до 1000%. Но в то же время они неустойчивы к многократным деформациям. [2]

[3]

Применение • В обувной промышленности ( изготовление подошв, верха обуви) • Включение в асфальтобетоны и кровельные композиции (повышают тепло- и износостойкость) • В виде р-ров: ü для пропитки бумаги ü получения покрытий ü получение искусственной кожи ü клеев ü герметиков ü для модификации битумов [1] [2]

Список литературы 1. Аверко-Антонович Л. А. и др. Химия и технология синтетического каучука/Л. А. Аверко-Антонович, Ю. О. Аверко-Антонович, И. М. Давлетбаева, П. А. Кирпичников. М. : Химия, Колос. С, 2008. -357 с. : ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). Стр. 138 2. Башкатов Т. В. , Жигалин Я. Л. Технология синтетических каучков: 2 -е изд. , перераб. Л. : Химия, 1987. -360 с. Стр. 179 -186 3. Корнев А. В. , Буканов А. М. , Шевердяев О. Н. Технология эластмерных материалов: Учеб. для вузов. –М. : издательство «Эксим» , 2000. -288 с. Стр. 79 -81

Скачать презентацию ТЭП на основе поли бутадиенблок-стирола Сакович Ольга

Сакович Поли(бутадиен-блок-стирол).ppt

Количество слайдов: 14