Toshtemirova muborak gulmurodovna mahalliy xomashyolar asosida olingan polisulfid oligomerlar sintezi va tadqiqoti

3.4-jadval
Modifikatsiyalangan polisulfid gemetiklarning xossalariga turli vulkanizatlarning ta’siri.

Ko‘rsatkichlar	ZnO	Gidropere-kis kumola	CaO	PbO2	MnO2
Uzilishdagi nisbiy cho‘zilish, %	100-300	100-300	50-250	200-400	300-600
Modul 100 % cho‘z., MPa	0,1-0,6	0,2-0,5	0,1-0,25	0,1-0,4	0,1-0,8
Elastiklikning tiklanishi, %	50-70	70-85	50-70	70-80	80-95
Shoru A, u.e. bo‘yicha qattiqlik	25-50	20-40	10-25	10-30	15-70

3.9-rasm. Suyuq tiokol va kroton aldegidi asosidagi NVB-2 markali kompozitsion(1) birikmaning yashovchanligi hamda qotishiga MnO₂ va oltingugurt miqdoriga bog‘liqligi
Shunday qilib, masalan, agar modifikatsiyalangan tiokolni marganes dioksidi bilan qotishi paytida oltingugurtning kiritilishi vulkanlanish jarayonining intensiv tezlashishiga olib keladigan bo‘lsa, oltingugurtdan foydalanish paytida tiokolda kuchli tezlashuv kuzatilmaydi (3.9-rasm).
Bu birinchi navbatda, krotonaldegidga asoslangan modifikatsiyalangan tiokol kauchukining mahalliy tiokolda (0,2 % gacha) doimo mavjud bo‘lgan "erkin" oltingugurt hosil bo‘lishini istisno qiladigan texnologiya yordamida olinganligi bilan bog‘liq. Shuning uchun krotonaldegidga asoslangan modifikatsiyalangan tiokol gemetigining hossalari LP-2, LP-3 (AQSh), G-21 (Germaniya) markalaridagi tiokollarning xossalariga o‘xshaydi, bu erda erkin oltingugurt miqdori 0,05 dan oshmaydi. - 0,1%.
Darhaqiqat, kroton al’degid asosidagi modifikatsiyalangan oligomer (PDAP) va G-21 tiokollarini marganes dioksidi va oltingugurtni o‘z ichiga olgan bir xil qotiruvchi bilan qotirishda tiokol PDAP ning qotish tezligi G-21 ga qaraganda tarkibida oltingugurt mavjudligi sababli bilan bog‘liq bo‘lgan maksimal Shore A qattiqligiga qisqa vaqt ichida erishiladi. (3.10-rasm).

1. Tiokol oligomer ND-1; 2. Tiokol oligomer ND-2 va G-21 aralashmasi; 3. Tiokol oligomer G-21.
3.10-rasm. Polisulfid oligomerning qotish kinetakasi.
Shu bilan birga, ushbu tiokollarga asoslangan germetiklarning oxirgi qattiqligi bir xil qiymatga ega, 55 c.u ga teng. Shu bilan birga, mahalliy xomashyo asosidagi tiokolni marganes dioksidi bilan vulkanlash jarayonining sezilarli tezlashishi SH-guruhlarini faollashtirish uchun qulay ishqoriy muhitni yaratadigan NaOH, DFG ning suvli eritmasini kiritish hisobiga sodir bo‘ladi. krotonaldegid asosida o‘zgartirilgan tiokol kauchukda, bu faollashtiruvchilar samarasiz. Shuning uchun, ko‘pincha modifikatsiyalangan tiokol kauchuk va krotonaldegidga asoslangan germetiklarini faollashtiruvchilardan biri sifatida elementar oltingugurt ishlatiladi. Bugungi kunga kelib, qurilish sohasida, xususan, uy-joy qurilishida panellararo yoriqlarni germetiklash uchun oq (yorqin) germetiklovchi qoplamalardan foydalanish talabi bor edi. Bunday germetiklarni olishning bir nechta turlari mavjud [93; 128-b]:
1.Yoriqlarni to‘ldiruvchi germetiklar . AM-05, JIT-1, SG-1 va boshqalar samarali oq titan dioksidi asosidagi vulkanizatlovchi vosita sifatida marganes dioksidini o‘z ichiga oladi va shuning uchun quyuq kulrang rangga ega. Yuqoridagi germetik moddalariga titan dioksidining kiritilishi ochiq kulrang va oq kompozitsiyalarni olish imkonini beradi. Lekin bu ularning tannarhi oshishiga olib keladi [93; 129-b].
2. Oq germetik moddalarni PSO ni organik peroksidlar bilan olish mumkin. Biroq, bunday kompozitsiyalarning issiqlikka chidamliligi +75 °C dan oshmaydi, bu esa germetiklarning chidamliligini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Buning sababi shundaki, yozda germetik yuzasi harorati quyosh nurlanishini hisobga olgan holda, hatto O‘zbekistonning o‘rta zonasida ham + 80 ° C ga yetishi mumkin. Shuning uchun, vulkanlovchi agentlarni tanlash, muhim ahamiyat kasb etadi. Jumladan bunday germetiklardan -40 °C dan +100 °C gacha bo‘lgan haroratlarda, ozon, ultrabinafsha nurlar, suv o‘tkazmaslik xossalari bo‘lganligi uchun uzoq muddat foydalanish mumkin [93; 165-b].
3.Suyuq tiokollar asosidagi germetiklarni vulkanlashda peroksid va rux oksididan foydalanish ma’lum [95; 5-b], bu esa organik oltingugurt o‘z ichiga olgan tezlatgichlar bilan birgalikda fizik-mexanik xususiyatlarning yuqori kompleksiga ega kompozitsiyalarni olish imkonini beradi.
Ilmiy adabiyotlar va patentlarni tahlil qilish shuni ko‘rsatdiki, amfoter xususiyatlarga ega bo‘lgan rux oksidi kislotali moddalar bilan vulkanizatsiya va faollashtirilganda termoplastik turdagi birikmalar hosil bo‘ladi. Bunday holda, hosil bo‘lgan bog‘lar tufayli yuqori (100 ° C) haroratda qayta ishlanishi mumkin bo‘lgan germetiklar hosil bo‘ladi. Agar rux oksidi ishqoriy muhitda ta’sir ettirilsa, u holda merkaptan SH-guruhlarining oksidlanishi natijasida vulkanlanish sodir bo‘ladi.
Vulkanizatsiyalash tezligini oltingugurt, altaks , kaptaks, tiuramit, difenilguanidin, aminlar va boshqalar kabi oltingugurt o‘z ichiga olgan tezlatgichlar yordamida oshirish mumkin. Keltirilgan adabiyotlarda tiokolga asoslangan kompozitsiyalarda vulkanizatsiya tezlatgichi tetrametiltiuram disulfidi (tiuram D) va dian epoksidlismolasi (E-40) bilan birgalikda vulkanlash jarayonini amalga oshiruvchi sifatida rux oksididan foydalanish haqida adabiyotlardan ma’lum.
Shu bilan birga, mualliflar tomonidan aniqlanganidek, tiuram D va E-40 qotish jarayonida faol ishtirok etadilar. Natijada, yuqori deformatsiyaga chidamli va adgezion xususiyatlarga ega germetik moddalari olinadi.To‘yinmagan birikmalarni krotonaldegid asos sifatida ishlatganda, masalan, yopishtiruvchi moddalar talab qilinmaydi, chunki allaqachon oligomerning tabiati krotonaldegidga asoslangan o‘zgartirilgan tiokol germetik moddasida faol bo‘laklar mavjudligi, xususan, substratning funksional guruhlari bilan o‘zaro ta’sir qiluvchi gidroksil guruhlari tufayli yaxshi adgezion xossasini ta’minlaydi lekin, modifikatsiyalangan krotonaldegidga asoslangan tiokolning vulkanizatsiya jarayonini faollashtirishda rux oksididan foydalanganda muammo yuzaga keladi, chunki suyuq tiokolni oksidlash uchun ishlatiladigan aktivatorlar krotonaldegid asosida modifikatsiyalangan tiokol oligomerlar uchun samarasiz bo‘lishi mumkinligi haqida aytib o‘tilgan. Rux oksidi bilan vulkanizatlash mashhur klassik oksidlanish usuliga muvofiq (MnO₂ kabi) sodir bo‘ladi deb taxmin qilinganligi sababli, vulkanlash tezlatgichi sifatida krotonaldegidning azotli hosilalari ishlatilgan. Azotni o‘z ichiga olgan birikmalar samarasiz ekanligi aniqlandi, shuning uchun vulkanizatsiya jarayoni uchun tezlatgichlarni topish va germetiklarning fizik-mexanik va texnologik xususiyatlarining butun majmuasiga ta’sirini baholash kerak edi.
Modifikatsiyalangan PSO ni havo kislorodi yoki oksidlovchi moddalar bilan qotish jarayonini amalga oshiruvchi uch turdagi reaksiyalar bo‘lishi mumkin:
1) Havodagi kislorod bilan oksidlanish jarayoni amalga oshirilganda har doim ko‘p yoki oz darajada har qanday oksidlangan qattiqlashtiruvchi vositaning qattiqlashishi bilan birga keladi:
2 ~RSH + O₂ → ~ R–S–S–R~ + N₂O
Odatda, bunday reaksiyalar sekinlashtirilgan holatda olib boriladi, shunda qattiqlashuv jarayoni umumiy amalga oshiriladi. Ushbu turdagi oksidlanish usullari odatda yupqa (0,5-1,0 mm) qatlamda mustahkamlanadigan bir komponentli germetik moddalarini olish uchun ishlatiladi [2: 194-199-b]. Bizning maqsadimiz 10 mm dan ortiq qalinlikdagi germetik qatlamini to‘liq hajmda vulkanizatlaydigan ikki komponentli qurilish gemetik tarkibini olish edi. Ma’lum bo‘lishicha, havo kislorodi bilan oksidlanish jarayonlari suyuq tiokolga qaraganda modifikatsiyalangan tiokolga asoslangan kompozitsiyalarda kuchliroq davom etadi va havo kislorodining vulkanizatsiyaga sezilarli ta’siri kuzatiladi, bu kompozitsiyada yetarli miqdorda qattiqlashtiruvchi vosita yoki juda kam vulkanizatsiya tezlatgichi mavjud.
2) An’anaviy oksidlanish. Bunda makromolekulalarning cho‘zilishi ham, ularning kamdan-kam o‘zaro bog‘lanishi ham zanjir shoxlaridagi merkapto guruhlarining oksidlanishi hisobiga sodir bo‘ladi. Bunday holda, kerakli xususiyatlar to‘plamiga ega germetiklovchi kompozitsiyalar olinadi.
2~RSH + okisidlovchi →~R–S–S–R~ + N₂O + oksidlanish-qaytarilish mahsuloti
1) Germetik fizik-mexanik xossalarining passiv holatga kelishi. Ushbu jarayonning asosiy sababi tezlashtiruvchi vositaning, Tiuram disulfid bo‘lib ya’ni tetrametiltiuram disulfidining ortiqcha miqdori bilan bog‘liq., shunday bo‘lganda, asosiy destruksiya reaksiyasi disulfid-disulfid almashinuvi prinsipiga muvofiq davom etadi.
Bunday holda, polimer zanjiri uziladi, bu uning molekulyar massasining kamayishiga olib keladi, bu esa o‘z navbatida barcha fizik-mexanik xususiyatlarning yomolashishi bilan zichlikning kamayishiga olib keladi. Ma’lum bo‘lishicha, tiokol germetiklari uchun azotni o‘z ichiga olgan krotonaldegid hosilalarining 100 massa.soat tiokolga 1 massa.soat, krotonaldegid bilan modifikatsiyalangan tiokolda esa 100 mas.q 6 mas.qismdan ortiq bo‘lishi muhim ahamiyatga ega. Bundan, ko‘rinib turibdiki, tiokolning asosiy zanjirida bitta monomer uchun bitta S-S disulfid bog‘i borligi bilan izohlash mumkin, krotonaldegid bilan modifikatsiyalangan tiokol esa kichikroq va shunga mos ravishda, ehtimollik darajasida bo‘ladi. Tiokollarda krotonaldegidning azotli hosilasidan foydalanganda bu bog‘larda oligomer zanjirining tugashi (demak, polimerning molekulyar og‘irligining pasayishi) krotonaldegid bilan o‘zgartirilgan tiokolga qaraganda ancha yuqori.
PSO oksidlanishining barcha mexanizmlari to‘g‘ridan-to‘g‘ri germetik tarkibidagi tezlatgich va ZnO ga bog‘liq, shuning uchun ularning germetiklarning xossalariga ta’sirini baholash qiziqish uyg‘otadi. Tarkiblarda o‘zgaruvchan komponentlar sifatida moddalar ishlatilgan, ularning samaradorligi dastlabki tadqiqotlar natijasida aniqlangan.
3.11-rasmda. rux oksidining tiokol germetigining yashovchanlik xossasiga ta’siri berilgan.
Ma’lumotlar shuni ko‘rsatadiki, bu holda rux oksidi amfoter xossalari bilan ajralib turadi va ishqoriy moddalar (krotonaldegidning azot o‘z ichiga olgan hosilasi) ishlatilganda oksidlanish jarayonlari sekinlashadi. Bu rux oksidi miqdori 100 massa.soat polimerga 10 mas.q. dan ortiq bo‘lganda namoyon bo‘la boshlaydi. Shu bilan birga, yashovchanlik 3 barobardan ko‘proq oshadi.
Fizik-mexanik xossalarni tahlil qilish shuni ko‘rsatadiki, ZnO vulkanlovchi agent sifatida ishlaydi, PSO ning SN-guruhlari bilan quyidagi reaksiya sxemasi bo‘yicha merkaptidlarni hosil qiladi:
2-RSH + ZnO → ~R–S–Zn–S–R~ + N₂O