Eti̇len-propi̇len sopoli̇merləri̇ni̇n xlorlaşdirilmiş və sulfoxlorlaşdirilmiş atakti̇k poli̇propi̇lenlə modi̇fi̇kasi̇yasi Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

74

AZ9RBAYCAN KIMYA JURNALI № 3 2013

UOT 678:620.22-419.002

ETiLEN-PROPiLEN SOPOLiMERLORÎNiN XLORLAÇDIRILMIÇ V9 SULFOXLORLAÇDIRILMIÇ ATAKTiK POLiPROPiLENLO MODÎFiKASiYASI

D.S.Mammad-Hasanzada

Azdrbaycan Dôvfot Neft Akademiyasi

[email protected]

Redaksiyaya daxil olmuçdur 13.06.2013

Daha yuksak istiliya va kimyavi davamliliga malik kompozisiyalann alinmasi uçun SKEP-50 va SKEPT-60 sopolimerlari xlorlaçdinlmiç va sulfoxlorla§dmlmi§ ataktik polipropilenla - XAPP, SXAPP-la laboratoriya rezinqan§dmcisinda hazirlanmiçdir. Gôstarilmi§dir ki, 1500C-da 30 va 40 daq muddatinda vulkanla§dirilmi§ qariçiqlarda yuksak fiziki-mexaniki gôstaricilar alda edilir. Modifikasiya naticasinda SKEP-50 va SKEPT-60-in asas fiziki-mexaniki gostaricilari ila yanaçi dartilmada davamliliq, istiliya va halledicilara muqavimat va adgeziya davamliligi gostaricilari da yax§ila§irlar.

Açar sôzlar: modifikasiya, xlorlaçdirilmiç, sulfoxlorlaçdirilmiç ataktik polipropilen, qari-çiqlar, sopolimerldr, davamliliq, kimyavi dlaqdhnmd.

Elastomerlarin funksional qruplar saxlayan polimerlarla modifiasiyasi onlar asasinda mux-talif praktiki xassalara malik kompozisiyalarin alinmasina imkan verir. Çox hallarda funksional qruplar saxlayan polimerlar kimi PVX-dan va ya xlorla§dirilmi§ va sulfoxlorla§dirilmi§ ataktik polipropilendan, polietilendan istifada edilir [1, 2].

PVX-in va xlorla§dirilmi§ va sulfoxlorla§dirilmi§ polietilenlarin ilkin barkliyi onlarin poli-mer qari§iqlarinda yuksak dispersliyini va qari§igin fazalar arasinda alaqalanmasini alda etmaya imkan vermirlar [1, 3].

Xlorla§dirilmi§ va sulfoxlorla§dirilmi§ ataktik polipropilen (XAPP, SXAPP) xassalarina va emal xususiyyatlarina gôra kauçukabanzar mahsullardir.

XAPP 700C-da ataktik polipropilenin (APP) CCl4-da 4%-li mahlulunda, polimerin 1 kutla % miqdarina uygun, dinitrilazoizoyag tur§usunun (DÎNÎZ) hayacanlandirici kimi istifadasi ila alinmi§dir. Tarkibinda 25.4, 46.7 va 66.2 kutla % xlor olan numunalar alinmi§dir.

Etilen-propilen sopolimerlarinin modifikasiyasi uçun tarkibinda 25.4 kutla % xlor olan 5 kutla % ED-20 ila stabilla§dirilmi§ XAPP-dan istifada edilmiçdir (T^b^. - 1630C; adar - 4.0 MPa; /nisbi - 280%; p - 911 kq/m ; arima indeksi - 11 q/10 daq). Eyni §araitda alinmi§ SXAPP-in tarkibinda 44 kutla % xlor, 0.5 kutla % kukurd olan numunasi gôturulmu§dur.

Modifikasiya uçun açagidaki gôstaricilara malik SKEP-50 va SKEPT-60 sopolimerlari

gôturulmu§dur (cadval 1).

Cadval 1. Modifikasiya uçun istifada edilmis SKEP-50 va SKEPT-60 sopolimerlarinin xassalari

Gôstaricilarin adlari SKEP-50 SKEPT-60 (etilen - 58, propilen - 40, disiklopentadien - 5 mol %)

Muniya gôra ôzluluk, N/m 48 ± 5 55 ± 5

doymamiçliq, mol % - 1.74 ± 0.05

xarakterik ôzluluk, sm3/q 1.65 ± 0.1 1.8 ± 0.2

elastiki barpa, mm 0.6 ± 0.04 0.9 ± 0.2

orta molekul kutlasi, M • 10-5 1.7-1.80 1.7-1.78

Îstehsalatda istifada edilan standart SKEP-50 va SKEPT-60 sopolimeri asasinda tarkib-lardan istifada edilmiçdir (cadval 2).

SKEP-50 sopolimeri asasinda standart tarkiba 2, 4, 6, 8, 10 k.h. XAPP va SKEPT-60 sopolimeri asasinda isa 2, 4, 6 k.h. SXAPP alava edilmiçdir.

ETÍLEN-PROPÍLEN SOPOLÍMERL9RÍNÍN XLORLA§DIRILMI§ 75

Codvol 2. SKEP-50 vg SKEPT-60 sopolimerlori osasinda standart qarisiqlarin torkibi

Gostoricilorin adlari SKEP-50 osasinda kompozisiya, k.h. SKEPT-60 osasinda kompozisiya, k.h.

Sopolimer 100 100

kükürd 0.40 2.0

dikumil peroksidi 3.0 -

tetrametiltiuramdisulfid - 15

merkaptobenzotiazol - 0.5

sink oksidi 3.5 5.0

stearin tur§usu - 1.0

texniki karbon P-234 50.0 50.0

Qari§iqlarin laboratoriya rezinqari§diricisinda 8-10 doq müddotindo 20-400C-do hazirlanilmi§dir.

Qari§iqlarin vulkanla§masi: 1530C-do 30 vo 40 doq müddotindo aparilmi§dir. SKEP-50, SKEPT-60-in XAPP vo SXAPP-lo emali prosesindo sopolimerlorin makromolekullari krekinqo moruz qaldiqlari halda, reaksiya qabiliyyotli XAPP vo SXAPP makroradikallari, onlarin boyük elektron assimetriyasi noticosindo, daha aktivdirlor. Gostorilon hal birlikdo emal edilon polimerlorin sopolimerlo§mosino sobob olur.

SKEP-50 vo SKEPT-60-in PVX ilo modifikasiyasi sahosindo apardigimiz todqiqatlarda gostorilmi§dir ki, pilloli ekstraksiya (sikloheksan, toluol) noticosindo holl olmasina goro SKEP-50, SKEPT-60 vo PVX-don forqlonon fraksiya alinir. Gostorilmi§dir ki, PVX-in vo eyni zamanda xlorla§dirilmi§ poliolefinlorin destruksiyasi prosesi C-Cl olaqosinin silkolonmosi ilo olaqodardir (v = 616 vo 637 sm-1) [4-6].

Termiki destruksiya noticosindo XAPP vo SXAPP-don xlorun ayrilmasi sorbost ^Cl radikalinin omolo golmosino sobob olur. Sorbost xlor radikali SKEP-50 vo SKEPT-60 makromolekulasindaki ü9lü karbon atomu yanindaki mütohorrik hidrogen atomunu (protonu) qoparir. Noticodo HCl vo sopolimerlorin makroradikali omolo golir.

•RSKEP vo •Rskeft makroradikallarinin •Rxa.pp, ^RSXAPP ilo rekombinasiyasi noticosindo sopolimerin omolo golmosi ba§ verir. Omolo golmi§ sopolimerlorin ÍQ spektrlorinin analizi polimerlorin qar§iliqli kimyovi olaqolonmosinin a§agidaki mexanizmini toklif etmoyo imkan verir: SKEP-50, SKEPT-60-in vo XAPP, SXAPP-in sorbost makroradikallarinin omolo golmosi, omolo golmi§ makroradikallarin miqdarinin artmasi vo nohayot makroradikallarin qar§iliqli tosiri noticosindo rekombinasiya prosesinin ba§ vermosi, yeni sopolimerin omolo golmosi [8].

Qari§iqlarda XAPP-nin miqdarinin 6 k.h., SXAPP-nin iso 4 k.h. qodor oldugu halda omolo golmi§ sopolimerdo kimyovi birlo§mi§ xlorun miqdari müvafiq olaraq 1.64 vo 2.80 kütlo %, ekstraksiyadan sonra iso 0.9 vo 1.3 kütlo % olmu§dur. Alinmi§ noticolor etilen-propilen sopo-limerlorinin XAPP vo SXAPP-lo emal prosesindo qar§iliqili kimyovi olaqolonmo prosesinin toklif edilon mexanizminin praktiki oldugunu gostorir.

XAPP vo SXAPP-lo modifikasiya edilmi§ SKEP-50 vo SKEPT-60-in vulkanizatlarinin xassolori codvol 3 vo 4-do verilmi§dir.

Alinmi§ noticolordon goründüyü kimi, SKEP-50-nin XAPP-la vo SXAPP-la modifikasiyasi kompozisiyalarinin bir sira xassolorinin gostoricilorinin yax§ila§masina sobob olur. Kompo-zisiyalarin qirilmada davamliliq, qirilmada mohkomlik hoddi, istilikdon qocalma, §i§mo dorocosi gostoricilori yax§ila§ir. SXAPP-la modifikasiya olunmus SKEP-50-nin gostoricilori, XAPP-la modifikasiya olunmus SKEP-50 osasinda kompozisiyalara nisboton daha yüksokdir.

SXAPP-la modifikasiya olunmus SKEP-50 osasinda kompozisiyalarin xassolorinin yax§ila§masi SXAPP-do xlorun miqdarinin 9ox vo onun torkibindo kükürdün olmasi ilo izah edilir. Bu iso SXAPP-la modifikasiya edilmi§ SKEP-50 osasinda kompozisiyalarin nisbi uzanma gostoricisinin nisboton az (302%) olmasina sobob olur.

76 D S.M9MM9D-H9S9NZAD9

Codvol 3. XAPP v3 SXAPP-lg modifikasiya edilmis SKEP-50 vulkanizatlarinin xassolori

Modifikasiya 6 k.h. XAPP-la 4 k.h. SXAPP-la

Kompozisiyalann xassolori olunmamis modifikasiya edilmis modifikasiya edilmis

SKEP-50 SKEP-50 SKEP-50

qinlmada mohkomlik hoddi, MPa 17.2 21.2 23.1

nisbi uzanma, % 450.0 310.0 302.0

qaliq deformasiya, % 9.0 11.0 8.0

cinlmaya müqavimot, kN/m 46.9 56.4 58.2

elastiklik, % 47.0 44.0 45.0

nisbi uzanmaya goro 0.82 0.78 0.90

§i§mo dorocosi, %:

CCl4, 24 saat, 200C 410.0 280.0 202.0

"Qalo§" markali benzin, 16 saat,

200C 180.0 112.0 90.0

benzol, 16 saat, 200C 124.0 84.0 74.0

adgeziya davamliligi, MPa 1.50 2.4 2.8

Codvol 4. XAPP v3 SXAPP-la modifikasiya olunmus SKEPT-60-in fiziki-mexaniki xassolori

Modifikasiya 6 k.h. XAPP-la 4 k.h. SXAPP-la

Kompozisiyalarin xassolori olunmamis modifikasiya edilmis modifikasiya edilmis

SKEPT-60 SKEPT-60 SKEPT-60

qirilmada mohkomlik hoddi, MPa 20.8 22.5 24.1

nisbi uzanma, % 230 310 302

qaliq deformasiya, % 8 10 12

cirilmaya müqavimot, kN/m 34.0 41.0 43.0

elastiklik, % 42.0 40.0 40.0

nisbi uzanmaya goro 0.43 0.78 0.62

sismo dorocosi, %:

CCl4, 24 saat, 200C 170 150 110

"Qalos" markali benzin, 16 saat,

200C 118 102 96

benzol, 16 saat, 200C 140 124 102

adgeziya davamliligi, MPa 1.48 3.1 3.6

Nozoro alsaq ki, belo kompozisiyalar rezin-texniki momulatlarin istehsalinda genis istifado edilo bilor, onda digor góstoricilorin yüksok qiymotlori bu kompozisiyalarin uzun müddotli istismarina tominat verirlor.

Alinmi§ noticolordon goründüyü kimi, SKEPT-60-in XAPP-la vo SXAPP-la modifikasiyasi kompozisiyalarinin bir sira fiziki-mexaniki xassolorini - davamliliq, qirilmada mohkomlik hoddi, istiliyo vo kimyovi davamliliq - yax§ila§dirir. Nisbi uzanma gostoricisnin bir qodor azalmasi SKEPT-60 nisboton a§agi molekul kütlosino malik XAPP vo SXAPP-in plastiklo§dirici tosiri ilo izah edilir. SKEP-50 osasinda kompozisiyalarda belo hadiso mü§ahido edilmi§dir. XAPP-la vo SXAPP-in SKEP-50, SKEPT-60 sopolimerlorinin modifikasiyasindaki bu hadiso SKEP-50 vo SKEPT-60-in qurulus xüsusiyyotlori ilo olaqodardir. Torkibindo ü9üncü monomer - disiklopentadien (5%) olan SKEPT-60 xlorla§dinlmi§ vo sulfoxlorla§dirilmi§ APP daha asan qariri§ir vo daha sabit dispers sistem omolo gotirirlor. Plastifiklo§dirici tosirin oksino olaraq daha heterogen sistem omolo gotiron SKEP-50, XAPP vo SXAPP qan§iqlannda istiliyo davamliliq daha yüksokdir (codvol 3).

SKEP-50, SKEPT-60 elastomerlori ba§qa elastomerlorlo müqayisodo istiliyo, ozona, oksigen tosirino yüksok davamliliga malik olsalarda, kimyovi davamliliga malik deyillor. Onlarin XAPP vo SXAPP-la modifikasiyasi istiliyo davamliligi artirmaqla yana§i. Modifikasiya olunmus sopolimerlorin holledicilorin tosirino qar§i davamliligini vo adgeziya gostoricilorini do artirir.

Gostorilon noticolorin oldo edilmosi XAPP vo SXAPP-in SKEP-50 vo SKEPT-60 sopolimerlorindo yax§i disperslo§molori ilo olaqodardir. Yax§i disperlo§mo iso oz novbosindo daha six vulkanla§ma torunun omolo golmosino vo vulkanizatlarin xassolorinin yax§ila§masina sobob olur.

ETiLEN-PROPiLEN SOPOLÎMERLeRINÎN XLORLA§DIRILMI§

77

Belalikla, SKEP-50 va SKEPT-60 kimyavi quruluçu va onlarin bir-birina, ba§qa elastomer va materiallara çox a§agi adgeziyasi naticasinda gostarilan sopolimer asasinda maqsadli kompozisiyalarin alinmasi çatinla§ir. SKEP-50, SKEPT-60 XAPP va SXAPP-la modifikasiya etdikda, qari§iqlarda fazalarin ayrilma sarhaddinda sathi aktivlik naticasinda kompleks xassalarin yax§ila§masi alda edilir.

0D0BÎYYAT SiYAHISI

1. Гусейнов Ф.И., Билалов Я.М. Модифицированные полимерные композиции. Учебное пособие. Баку: АГНА. 2001. 216 с.

2. Пол Д., Ньмен С. Полимерные смеси. М.: Мир, 1981. Т. 1. 547 с.

3. ibrahimov A.C., Abbasova Z.M. Elastomerlarin kimyavi texnologiyasi. Baki: ADNA. 2004. 432 s.

4. Алиева Г.А., Абдуллаева К.С. // Материалы Респ. научн. конф. "Синтез и превращения химических соединений". Баку, 2007. С. 57-63.

5. Алиева Г.А., Билалов Я.М., Дадашева Г.И. // Нефтяное хоз-во. 2007. № 4. С. 132-133.

6. Алиева Г.А., Исмайлов Т.М. // Изв. Высш. Техн. Учебн. Завед. Азербайджана. 2004. № 4. С. 32-34.

7. Барамбойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений. М.: Химия, 1978. С.173-247.

МОДИФИКАЦИЯ ЭТИЛЕН-ПРОПИЛЕНОВЫХ СОПОЛИМЕРОВ ХЛОРИРОВАННЫМ И СУЛЬФОХЛОРИРОВАННЫМ АТАКТИЧЕСКИМ ПРОПИЛЕНОМ

Д.С.Мамед-Гасанзаде

С целью получения композиций высокой термо- и химической стойкости сополимеры СКЭП-50 и СКЭПТ-60 модифицированы хлорированным и сульфохлорированным атактическим пропиленом - ХАПП, СХАПП в лабораторном резиносмесителе. Показано, что высокие показатели физико-механических свойств достигаются у вулканизатов, вулканизированных при 1500С в течение 30 и 40 мин. В результате модификации наряду с основными показателями физико-механических свойств СКЭП-50 и СКЭПТ-60 улучшаются показатели прочности при разрыве, термического и химического сопротивления и адгезионной прочности.

Ключевые слова: модификация, хлорированный и сульфохлорированный атактический пропилен, смеси, сополимеры, стойкость, химическая связь.

MODÎFÎCATÎON OF ETHYLENE-PROPYLENE COPOLYMERS BY CHLORÎNATED AND SULPHOCHLORÎNATED ATACTÎC PROPYLENE

D.S.Mammad^asanzadeh

For the purpose of receiving compositions of higher thermal and chemical firmness SKEP-50 and SKEPT-60 copolymers are modified by the chlorinated and sulpho-chlorinated atactic propylene - HAPP, SHAPP in a laboratory rubber-mixer during 8-10 minutes, at 20-400С. It is shown that the high ratios of physical-mechanical properties are reached at vulcanizates, which vulcanized at 150°С, within 30 and 40 minutes. As a result of modification, along with the main indicators of physical-mechanical properties of SKEP-50 and SKEPT-60, the hardness indicators are improved at breaking of the thermal and chemical resistance and adhesive durability.

Keywords: modification, chlorinated and sulpho-chlorinated atactic propylene, mixtures, firmness, chemical bond.

AЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 3 2013