Особенности пленкообразования непредельных соединений. Жидкие каучуки как пленкообразователи для водоразбавляемых лакокрасочных материалов. Определение эпоксидных групп в присутствии органических оснований, их реакции с кислотами различной природы.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Реферат

28с., 2рис., 4табл., 15источников

ОЛИГОБУТАДИЕН, ПБ-Н, ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ, НЕЙТРАЛИЗУЮЩИЙ АГЕНТ, ОТВЕРДИТЕЛИ КИСЛОТНОГО ТИПА, КОКСОВОЕ ЧИСЛО, ИКС.

Объектами исследования являются жидкий каучук - низкомолекулярный олигобутадиен смешанной микроструктуры ПБ-Н.

Цель работы - исследование процесса пленкообразования модифицированных олигобутадиенов из органических и водных систем, в присутствии отвердителей кислотного типа и разработка материалов пониженной горючести.

В процессе работы проводились исследования процессов пленкообразования из органических и водных систем с использование отвердителей кислотного типа.

Методом ИКС исследована структура исходного, эпоксидированного и аминированного олигобутадиенов, а также продуктов их отверждения под действием отвердителей кислотного типа.

Аппаратура: стеклянные колбы, обратный холодильник, термометр, механическая мешалка, электрическая плитка, сушильный шкаф, аналитические весы, роторно-пленочный испаритель, вакуум-насос, ротационный вискозиметр, кондуктометр, ИК-спектрофотометр фирмы „Perkin Elmer”.

Содержание

• Перечень условных сокращений
• Введение
• 1. Пленкообразователи на основе олигодиенов
• 1.1 Особенности пленкообразования непредельных соединений
• 1.2 Жидкие каучуки как пленкообразователи для водоразбовляемых лакокрасочных материалов
• 1.3 Пленкообразующая способность (со)олигодиенов
• 1.4 Модифицированные олигобутадиены в качестве пленкообразователей
• 1.5 Выводы из обзора литературы
• 2. Объекты и методы исследования
• 2.1 Объекты исследования и вспомогательные вещества
• 2.2 Методы исследования
• 2.2.1 Приготовление композиций
• 2.2.2 Определение гель-фракции
• 2.2.3 Определение содержания нелетучих веществ в композиции
• 2.2.4 Приготовление водных растворов
• 2.2.5 Определение массовой доли свободного аминоспирта
• 2.2.6 Определение массовой доли связанного аминоспирта
• 2.2.7 Определение эпоксидных групп в присутствии органических оснований
• 2.2.8 Определение аминного числа
• 2.2.9 Исследование структуры модифицированных олигодиенов методом ИК-спектроскопии
• 2.2.10 Определение коксового числа
• 3. Исследование процесса пленкообразования модифицированных олиго
• бутадиенов
• 3.1 Пленкообразующие системы каучуков ЭОД и АЭОД с ацетилсалициловой, аскорбиновой, лимонной, борной и ортофосфорной кислотами
• 3.3.1 Пленкообразующие системы каучука ЭОД
• 3.3.2 Пленкообразующие системы каучука АЭОД
• 3.3.3 Водорастворимые пленкообразующие системы на основе каучука АЭОД
• 3.3.4 Реакции эпоксидных групп с кислотами различной природы
• 3.3.5 Пленкообразующие системы каучука ЭОД с биологически активными производными азотсодержащих карбоновых кислот
• 3.2Характеристика горючести пленкообразующих систем на основе аминированных эпоксидиенов
• Заключение
• Список литературы
• Перечень условных сокращений
• АЭОД - аминированный эпоксиолигобутадиен;
• АА -аминирующий агент;
• АЦ_ацетилсалициловая кислота;
• АСК-аскорбиновая кислота;
• ГЖ - горючая жидкость;
• Гф - гель-фракция;
• ДЭА - диэтаноламин;
• ИПС - изопропиловый спирт;
• ЛВЖ - легковоспламеняющаяся жидкость;
• ЛКМ - лакокрасочные материалы;
• ММ - молекулярная масса;

МММ ? метод молекулярной механики

ММВ? межмолекулярные взаимодействия

ММР - молекулярно-массовое распределение

Мф - морфолин;

НА - нейтрализующий агент;

ОФК - орто-фосфорная кислота;

ПБ-Н- низкомолекулярный полибутадиен смешанной микроструктуры

ПБ-НЭА - низкомолекулярный эпоксидированный и аминированный полибутадиеновый каучук;

Пк - покрытие;

ПО - пленкообразователь;

ЭГ - эпоксидная группа;

ЭО - электроосаждение.

ЭОД - эпоксидированный олигодиен.

Введение

Современный уровень развития техники требует создания и массового применения высококачественных конкурентоспособных отечественных полимерных материалов. Объем мирового производства полимерных материалов неуклонно растет. Они находят всё более широкое применение в строительстве, автомобиле-, авиа-, судостроении, в различных областях техники и быту. Таким образом, поиск новых материалов приобретает особую важность в связи с необходимостью решения непрерывно возникающих технических, экологических и экономических проблем, которые позволяет нам решить использование полифункциональных эпокси-, амино-, гидрокси-, фосфорборсодержащих олигобутадиенов, основной особенностью которых является низкая вязкость, которая очень сильно расширяет области применения композиционных материалов на основе таких соединений.

В последнее время актуальным современным направлением химико-фармацевтической отрасли является применение полимеров в биологически активных системах в качестве эффективных средств доставки лекарственных веществ в организм.

На кафедре ТПМ ЯГТУ разработаны водные пленкообразующие системы, на основе которых получены покрытия методом катодного электроосаждения на базе полифункциональных эпокси-, амино-, гидрокси-, олигодиенов. Исходя из теории о фармакофорных фрагментов, предполагается, что полученные материалы будут проявлять специальные свойства и высокая реакционная способность жидких каучуков открывает возможности для различных путей модификации.

Низкий класс опасности водорастворимых олигобутадиенов для организма человека, вероятно, позволит использовать их в качестве носителей биологически активных веществ, а так же для решения специальных и общих проблем медицины и быта.

В связи с этим, изучение химических, фармакологических и фармацевтических свойств модифицированных олигобутадиенов и продуктов их взаимодействия с биологическими и биологически-активными веществами, а так же разработка специальных материалов на их основе являются актуальной задачей, и представляет несомненный научный и практический интерес.

1. Пленкообразователи на основе олигодиенов

Олигодиены являются новым источником синтетических непредельных пленкообразующих веществ, которые подобно растительным маслам и смешанным эфирам непредельных высших жирных кислот (алкидам) обладают способностью образовывать при комнатной температуре полимерные пленки сетчатого строения после нанесения тонким слоем на подложку в результате взаимодействия с кислородом воздуха. Наибольшее распространение получили пленкообразователи на основе диеновых углеводородов - бутадиена, сополимеров бутадиена со стиролом, пипериленом.

1.1 Особенности пленкообразования непредельных соединений

Среди современных пленкообразователей в отечественной и зарубежной лакокрасочной промышленности лидирующее положение занимают непредельные соединения.

Известно, что химическую основу пленкообразования непредельных соединений составляют процессы окисления и окислительной полимеризации. Они играют решающую роль в реализации потенциальной способности таких соединений к пленкообразованию и в формировании свойств образующихся покрытий [1].

С позиции механизма окисления все олефины подразделяют на две большие группы: винильные и аллильные соединения. К первой группе относят молекулы, содержащие в б-положении к двойной связи электронодонорные или электроноакцепторные заместители (-С₆Н₅, -НС=СН-, -СN, СООR, -СОNН₂, -ОСОR и т.п.), ко второй - соединения, содержащие в a-положении к кратной связи только группы -С-Н, т.е. структурные единицы типа СН₃-СН=СН-, -СН₂-СН=СН-, СН-СН=СН-.

При окислении винильных соединений доминирующими являются реакции присоединения пероксидрадикалов к двойной связи.

При окислении соединений аллильного типа в отличие от винильных соединений продолжение цепей происходит путем отрыва атома водорода.

Олигобутадиены, отличающиеся содержанием в полимерной цепи звеньев различной микроструктуры и звеньев с сопряженными двойными связями, окисляются по механизму, описываемому следующей схемой[2]:

I > Мя (МО₂я)

Мя + О₂ > МО₂я

МО₂я + МН > МООН + Мя

2 МО₂я › продукты

Систематическое изучение окисления при пленкообразовании выполнено к настоящему времени для олигомеров трех классов: олигоэфиракрилатов, олигомерных аллиловых эфиров и (со)олигодиенов.

1.2 Жидкие каучуки как пленкообразователи для водоразбовляемых материалов

Большой интерес к жидким каучукам как пленкообразователям обусловлен тем, что олигодиены являются новым источником синтетических непредельных пленкообразующих веществ, которые подобно растительным маслам и смешанным эфирам непредельных высших жирных кислот (алкидам) обладают способностью образовывать при комнатной температуре полимерные пленки сетчатого строения после нанесения тонким слоем на подложку в р...