СОПОЛИМЕРЫ НА ОСНОВЕ ДИЦИКЛОПЕНТАДИЕНОВОЙ ФРАКЦИИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА И АКРИЛОНИТРИЛА

 

Кустова Е.А.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет,

Томск, Россия.

Студент VI курса.

picha13@mail.ru

Научный руководитель: Бондалетова Л.И.

 

Одним из направлений по снижению расхода природных продуктов, например растительных масел в лакокрасочной промышленности, является использование синтетических олиф, получаемых из побочных продуктов и отходов нефтехимической промышленности. Так, образующиеся при пиролизе углеводородного сырья жидкие продукты пиролиза, содержащие алифатические, ароматические, алкенилароматические, циклические и диеновые углеводороды, полимеризуются с образованием, так называемых нефтеполимерных смол (НПС) [1]. С целью расширения ассортимента НПС одним из перспективных направлений в настоящее время следует считать разработку и внедрение новых видов НПС и, прежде всего, модифицированных [2].

Цель работы – исследовать сополимеризацию мономеров дициклопентадиеновой (ДФ1) и циклопентадиеновой (ЦФ1) фракций жидких продуктов пиролиза под действием комплексов акрилонитрила с тетрахлоридом титана.

Объектом исследования выбраны ДФ1 и ЦФ1 фракции (ООО «Томскнефтехим»), в качестве модифицирующего агента выбран акрилонитрил (АН) в количестве 10 % от массы фракции.

ДФ1 фракция содержит до 55 % дициклопентадиена, а в ЦФ1 его содержание снижается до 35…40 % [3].

Непредельные соединения, входящие в состав фракций, способны полимеризоваться по катионному механизму.

Наличие в акрилонитриле группы –СN, понижающей электронную плотность двойной связи, способствует ионной полимеризации акрилонитрила по анионному механизму. Перевод акрилонитрила в комплексы способствует возможности проведения процесса по катионному механизму. Ранее были получены модифицированные акрилонитрилом НПС на основе фракции С₉ жидких продуктов пиролиза [2].

Полимеризацию проводили при 80 °С в течение 2 часов, комплексы дезактивировали окисью пропилена. Эти условия аналогичны условиям сополимеризации мономеров фракции С₉ с комплексами акрилонитрила и тетрахлорида титана [2].

Сополимеризация мономеров ДФ1 и ЦФ1 фракций и 10 % АН, взятого в виде комплексов АН – ТХТ, 1: 1 (мольн) (ТА1) и АН – ТХТ, 2: 1 (мольн) (ТА2), приводит к образованию смол с выходом 20 – 56 % в течение 20 – 30 мин. Замена комплекса ТА2 на ТА1, т.е. увеличение ТХТ в составе комплекса, способствует увеличению выхода смол.

Образование сополимеров доказано ЯМР ¹Н- и ИК-спектроскопией.

На основе синтезированных НПС получены покрытия, свойства которых определены по стандартным методикам. Покрытия на основе смол, синтезированных на комплексе ТА2, обладают хорошей адгезией к стеклянной подложке (1 балл) и прочностью при изгибе (1 см).

Таким образом, сополимеризация непредельных компонентов дициклопентадиеновой и циклопентадиеновой фракций с акрилонитрилом приводит к получению модифицированных смол, которые могут быть использованы в качестве пленкообразующих веществ в лакокрасочной промышленности.

 

Литература:

[1] Бондалетов О.В., Бондалетова Л.И., Кустова И.А., Бондалетов В.Г., Фитерер Е.П. Лакокрасочные материалы и их применение. 10, 18 – 22 (2009)

[2] Бондалетова Л. И., Бондалетов В. Г., Кустова Е. А., Бондалетов О. В., Сутягин В. М. Ползуновский вестник. 4-1, 231 – 234 (2011)

[3] Бондалетов О.В., Бондалетова Л.И., Тюменцева И.В., Бондалетов В.Г., Сутягин В.М. Ползуновский вестник. 3, 24 – 28 (2009)