VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Изучена реакция конденсации кротоновой фракции с аммиаком при температурах 30-80°C. При этом образовалась твердая легко из­мельчаемая масса. Полученный продукт был использован в качестве ускорителя вулканизации каучуков. Установлено, что эластомерная композиция, полученная с использованием продукта конденсации кротоновой фракции с аммиаком, по своим физико-механическим и эксплуатационным свойствам не уступает композициям, полученным с использованием промышленного ускорителя "Альтакса". Полученную маслоподобную жидкость постепенно нагревали до температуры 120 °С [1] .

Далее изучена реакция конденсации фурфурола с аммиаком. При этом установлено, что реакция идет самопроизвольно. При насыщении фурфурола аммиаком температура процесса поднимается до 80-85°С и затем плавно снижается до температуры 30-35°С. В результате конденсации фурфурола с аммиаком образуется резиноподобная масса, которая при нагревании до температур 110-120°С превращается в твердую легко измельчаемую массу.

Реакция конденсации фурфурола с аммиаком протекает по схеме:

Пполученный продукт также был использован в качестве ускорителя вулканизации каучуков (условное название КХ-1).

Реакция мочевины (тиомочевины) с формальдегидом изучена подроб­но и показано, что получаемые при этом продукты широко применяются в различных отраслях народного хозяйства. Однако, реакции ацетальдегида, кротонового альдегида и фурфурола с мочевиной (тиомочевиной) остаются практически не изученными. В связи с этим, исследованы реакции конденсации ацетальдегида, кротонового альдегида и фурфурола с мочеви­ной (тиомочевиной) [2]. Реакции идут по схеме:

где R = -CH₃; CH₃ – CH=CH -; X = O; S.

Выходы продуктов реакции составляют 90-95% от теории.

Реакцию ацетальдегида с мочевиной (тиомочевиной) изучали при температурах 5-20°С. При этом установлено, что в результате конденсации водного раствора ацетальдегида с мочевиной (тиомочевиной) образуются маслоподобные жидкие вещества, которые при нагревании до температур 100-110°С также превращаются в твердые легкоизмельчаемые продукты. Продукты реакции не растворимы в воде, спиртах и углеводородах. Частич­но растворимы в слабых растворах соляной и азотной кислот.

Изменение соотношения ацетальдегид : мочевина (тиомочевина) от 1:1 до 2:1 не влияет на выход конечных продуктов. Даль­нейшее повышение количества ацетальдегида в реакционной смеси не при­вело к желаемому результату. Причины необразования три - и четыре этилольных производных мочевины (тиомочевины) объясняются стерическими факторами .

Данные ИК-спектроскопии показали, что продукты конденсации аце­тальдегида и мочевины (тиомочевины) неоднородны, а состоят из смеси продуктов:

Кроме того, этилольные производные мочевины и тиомочевины могут образовывать производные пиримидинов по схеме:

Смесь продуктов, которая образуется при конденса­ции альдегида с мочевиной (тиомочевиной) может служить эффективным ускорителем вулканизаций каучуков. Конденсация кротонового альдегида и фурфурола с мочевиной (тиомочевиной) идет в аналогичных условиях [3].

Синтезированные продукты были изучены также в качестве ускорите­лей вулканизации каучуков. Испытания их проведены в резиновых смесях № 160, 349 и 7814 в лаборатории ТашХТИ. На основании проведенных испытаний заключено, что синтезированные уско­рители могут заменить промышленные ускорители, такие как "Альтакс" и "Контакс", импортируемые из стран СНГ.

Как видно из данных таблицы, по своим физико-механическим и эксплуатационным свойствам вулканизаты, полученные с применением но­вых ускорителей, не уступают промышленному ускорителю "Альтаксу".

Таблица 1.

Сравнительные физико-механические и эксплуатационные свой­ства резиновых смесей (№ 7814) на основе синтезированных продуктов (режим вулканизации: t = 143 ^оС, = 40 мин)

№	Показатели	Альтакс1	ФМ	ФТМ
1	Твердость, кг/см2	70-80	75	69 69
2	Прочность, кг/см2, не менее	100	83	76
3	Относительное удлинение, %, не менее	160	130	184
4	Остаточное удлинение, %	8	2	2

Примечание:

¹ - температура вулканизации резиновых смесей в присутствии альтакса - 168°С;

ФМ - продукт конденсации фурфурола с мочевиной;

ФТМ - продукт конденсации фурфурола с тиомочевиной.

Литература

1. “Энциклопедия полимеров”, 2-й том. Изд. “СЭ”, М., 1975 г.

2. А.Ф. Николаев, “Синтетические полимеры и пластические массы на их основе”, изд. 2-е, “Химия”, М., 1966 г.

3. И.Ш. Пик, С.А. Азерский “Технология пластических масс. Учебное пособие для проф.-техн. учебн. заведений. М., “Высшая школа”, 1975 г.

Код для цитирования: Скопировать