Количественное определение изопреновых фрагментов структуры галобутилкаучуков методом {1}Н-ЯМР спектроскопии
Стр.
Нормативные ссылки………………………………………………………………..4
Обозначения и сокращения……………………………………………………………5
Введение……………………………………………………………………………….6
Глава 1. Литературный обзор……………………………………………………….10
1.1 Галогенированные бутилкаучуки как объекты исследования………………….10
1.1.1 Общая информация о структуре и свойствах галогенированных
бутилкаучуков…………………………………………………………………………..10
1.1.2 Саженаполненный галогенированный бутилкаучук…………………………16
1.1.3 Хлорбромбутилкаучуки – новые объекты для исследования……………….18
1.2 Методы определения структурных особенностей полимеров…………………..19
1.2.1 Методы исследования галогенированных бутилкаучуков ………………….19
1.2.2. Современное состояние ЯМР-спектроскопии……………………………….31
1.2.3 Особенности ЯМР-спектроскопии полимеров. Влияние различных
факторов на ЯМР-спектры полимеров………………………………………………..39
1.3 Постановка задачи исследования………………………………………………..44
Глава 2. Объекты и методы исследования………………………………………….45
2.1 Объекты исследования……………………………………………………………..45
2.2 Методы исследования…………………………………………………………….46
Глава 3. Выбор оптимальных условий для количественного определения
изопреновых фрагментов структуры галобутилкаучуков и их
модифицированных аналогов методом ЯМР-спектроскопии…………………….51
Глава 4. Методика количественного определения структурных
фрагментов ГБК методом спектроскопии ЯМР высокого разрешения.
Метрологическая оценка. Применение методики к ГБК,
содержащим примеси……………………………………………………….………..59
4.1 Методика количественного определения структурных фрагментов ГБК
методом спектроскопии ЯМР высокого разрешения………………………………59
4.2 Применение методики к ГБК, содержащим технический углерод……………72
Глава 5. Разработка способа количественного определения смесей
галогенированных бутилкаучуков……………………………………………………75
Выводы………………………………………………………………………………..87
Список литературы………………………………………………………………….88
ПРИЛОЖЕНИЕ 1……………………………………………………………………..95
ПРИЛОЖЕНИЕ 2……………………………………………………………………..97
ПРИЛОЖЕНИЕ 3……………………………………………………………………100
ПРИЛОЖЕНИЕ 4……………………………………………………………………102
ПРИЛОЖЕНИЕ 5……………………………………………………………………104
ПРИЛОЖЕНИЕ 6……………………………………………………………………105
ПРИЛОЖЕНИЕ 7……………………………………………………………………106
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В диссертации использованы следующие нормативные документы:
ASTM D3958 Test Methods for Rubber-Evaluation of BIIR and CIIR
(Halogenated Isobutene-Isoprene Rubber)
ГОСТ 7885-86 Углерод технический для производства резины.
Технические условия
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
В диссертации использованы следующие обозначения и сокращения:
БК бутилкаучук
ГБК галогенированный бутилкаучук
ББК бромбутилкаучук
ХБК хлорбутилкаучук
ЯМР ядерный магнитный резонанс
ИК инфракрасный
ДБФ дибутилфталат
ДФГ дифенилгуанидин
м.д. миллионная доля
ОАО НКНХ Открытое акционерное общество «Нижнекамскнефтехим»
ТУ технический углерод
мас. массовый
мол. мольный
ТМС тетраметилсилан
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография
Галобутилкаучуки (ГБК) являются полимерами важного промышленного
значения, находя широкое применение в шинной промышленности, а также в
медицине, строительстве и автомобилестроении. ГБК представляют собой
производные бутилкаучука (БК), полученные с помощью ионного
галогенирования двойных связей изопреновых фрагментов, в качестве
заместителей при этом используются бром или хлор. Для таких продуктов обычно
массовое содержание брома находится на уровне 2%, а хлора 1,3%. В результате
галогенирования получают различные замещенные формы изопреновых звеньев.
Количественное содержание данных форм в ГБК незначительно (менее 3%),
однако определяет такие важные характеристики каучука как скорость
вулканизации и конечные физико-механические свойства получаемых продуктов.
В этой связи качественное и количественное содержания галогенированных форм
в ГБК представляется особенно важным, так как позволяет установить возможные
характеристики продуктов. В настоящее время характеристики ГБК определяются
рядом косвенных методов, не позволяющих однозначно судить о структуре.
Поэтому в данной работе использовалась ЯМР-спектроскопия как наиболее
информативный метод.
При производстве бромбутилкаучука (ББК) мировыми производителями
используется растворная технология бромирования, имеющая ряд недостатков, а
именно: многостадийность процесса, высокий уровень энергетических затрат, а
также неблагоприятное влияние на окружающую среду.
Одним из способов решения вышеперечисленных проблем может стать
разработка твердофазной технологии бромирования. Определение структурных
характеристик образцов ББК, полученных галогенированием в твердой фазе,
адекватно возможно только методом ЯМР, вследствие высокого содержания
углерода в таких образцах.
Другие замещенные бутилкаучуки (БК) не получили пока такого широкого
применения, как галогенированные БК. Однако следует отметить
бромхлорированный (хлорбромированный) каучук как один из перспективных.
Так, хлорбромированный БК, содержащий 1,6-1,8% (масс) Вг2 и 0,18-0,20 (масс)
С12, превосходит ХБК по способности к совулканизации с высоконепредельными
каучуками и ББК по стабильности к отщеплению галогенводорода.
В связи с этим представляет интерес попытка применения метода 1Н ЯМР
спектроскопии для совместного качественного и количественного определения
хлора и брома в бутилкаучуке.
Цель работы: Разработка способа количественного определения
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.6 (92 отзыва)
4.9 (35 отзывов)
4.9 (5 отзывов)
4.9 (37 отзывов)
4.8 (211 отзывов)
4.8 (1033 отзыва)
5 (428 отзывов)
4.3 (248 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
