Synteza nowych związków krzemoorganicznych do funkcjonalizacji kauczuków styrenowo-butadienowych
Loading...
Date
2019
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Synthesis of new organosilicon compounds for functionalization of styrene-butadiene rubbers
Abstract
W ramach rozprawy doktorskiej zaprojektowano, zsyntezowano oraz scharakteryzowano szereg pochodnych krzemoorganicznych przeznaczonych do funkcjonalizacji polimerów dienowych na etapie polimeryzacji anionowej. Badania właściwości otrzymanych polimerów i wulkanizatów przeprowadzono w Synthos S.A. Spośród zastosowanych pochodnych krzemowych wybrano te, które wpłynęły na znaczącą poprawę właściwości dynamicznych wulkanizatów.
Zastosowanie pochodnych zawierających jednostki styrylowe i trisililoaminowe skutkowało uzyskaniem funkcjonalizowanej gumy o doskonałych właściwościach dynamicznych i znacznie obniżonym parametrze oporu toczenia, a także poprawionymi przyczepnościami na mokrej oraz oblodzonej nawierzchni, w porównaniu do materiału referencyjnego. Przeprowadzono również funkcjonalizację polimeru alternatywną metodą tj. w wyniku hydrotiolowania, modyfikując polibutadien za pomocą tioli zawierających wybrane grupy funkcyjne.
W wyniku przeprowadzonych prac wytypowano grupę związków krzemoorganicznych, które wpłynęły na znaczącą poprawę parametrów fizykochemicznych materiałów polimerowych. Metody syntezy wybranych pochodnych krzemowych zostały zoptymalizowane w celu zastosowania ich w skali technicznej.
As part of the work, selection and synthesis as well as characterization of a number of organosilicon derivatives intended for the modification of diene rubber were carried out. The compounds obtained were used to functionalize the polymers at the anionic polymerization stage. The research on the properties of the polymers and vulcanizates obtained was carried out at Synthos S.A. Functionalization of styrene-butadiene rubber during polymerization allows to obtain rubber with improved dynamic properties. Organosilicon compounds were selected as those which significantly improve the dynamic properties of rubbers. Application of derivatives containing styryl and trisilylamine units resulted in obtaining functionalized rubber with excellent dynamic properties and significantly better rolling resistance, wet grip and ice traction compared to the reference rubber. Thiols with trisilylamine units were applied in hydrothiolation process. The functionalization of the polymer was also carried out by an alternative method, i.e. as a result of hydrothiolation, by modifying polybutadiene with thiols containing selected functional groups. As a result of the work, group of compounds have been selected that significantly improve physicochemical parameters of the rubber. The methods of their synthesis have been optimized in order to apply them in the technical scale.
As part of the work, selection and synthesis as well as characterization of a number of organosilicon derivatives intended for the modification of diene rubber were carried out. The compounds obtained were used to functionalize the polymers at the anionic polymerization stage. The research on the properties of the polymers and vulcanizates obtained was carried out at Synthos S.A. Functionalization of styrene-butadiene rubber during polymerization allows to obtain rubber with improved dynamic properties. Organosilicon compounds were selected as those which significantly improve the dynamic properties of rubbers. Application of derivatives containing styryl and trisilylamine units resulted in obtaining functionalized rubber with excellent dynamic properties and significantly better rolling resistance, wet grip and ice traction compared to the reference rubber. Thiols with trisilylamine units were applied in hydrothiolation process. The functionalization of the polymer was also carried out by an alternative method, i.e. as a result of hydrothiolation, by modifying polybutadiene with thiols containing selected functional groups. As a result of the work, group of compounds have been selected that significantly improve physicochemical parameters of the rubber. The methods of their synthesis have been optimized in order to apply them in the technical scale.
Description
Wydział Chemii
Sponsor
Keywords
związki krzemoorganiczne, kauczuk, funkcjonalizacja, organosilicon compounds, rubber, functionalization