Дипломная работа на тему: Модификация биологически активными сисми синтетического полиизопрена

Введение

В настоящее время в резиновой промышленности применяют широкий спектр каучуков, однако большую часть промышленного потребления составляют натуральный и синтетический полиизопрены. До сих пор натуральный каучук (НК) остается эталоном каучука общего назначения, обладающим комплексом свойств. Высокий уровень свойств изделий из НК в значительной степени обусловлен наличием в его составе белковых веществ.

По ряду технических параметров, таких, как когезионная прочность, термомеханическая стабильность, устойчивость к раздиру и др., НК по-прежнему не имеет аналогов, и для обеспечения потребностей многих областей техники и медицины, наша страна вынуждена приобретать за рубежом натуральный каучук и латекс натурального каучука.

Основными потребителями НК сегодня являются шинная промышленность, авиация, медицина и медицинская промышленность.

Отсутствие на территории нашей страны климатических зон, пригодных для произрастания каучуконосных растений, делает наиболее перспективным поиск путей направленной модификации синтетических каучукоподобных полимеров с целью получения материала, могущего заменить НК по технически важным физико-химическим параметрам

Модификация синтетического каучука должна обеспечивать улучшение свойств смесей и резин по целому ряду показателей: когезионных свойств смесей, упруго-гистерезисных, адгезионных и усталостных свойств резин. Поэтому, модификация СПИ белковыми фрагментами, представляется, одним из наиболее перспективных способов улучшения потребительских свойств СПИ. Это подтверждается имеющимися, пока недостаточными для практической реализации попытками модификации.

Целью нашего исследования, было изучение влияния липидов и белковых фрагментов на свойства СПИ и полученных эластомерных композиций на его основе.

Оглавление

- 1. Введение...3

- Литературный обзор

- Строение и состав НК

- Структура латекса гевеи

- Роль липидной компоненты в структуре и свойствах натурального каучука

- Модификация синтетических каучуков биологически активными не каучуковыми компонентами НК и их аналогами

- Объекты исследования

- Методы исследования

- Экспериментальная часть

- Влияние липидов на свойства СКИ-3 и резиновых смесей на их основе

- Исследование свойств резиновых смесей на основе СКИ-3, содержащих соевый белок

- Изучение влияния соевой муки на свойства резиновых смесей на основе СКИ-3

- Обсуждение результатов

- Охрана труда

- Промышленная экология

- Экономическая часть

- 10. Выводы92

- 11. Список литературы94

Заключение

1. Установлено, что введение липидного остатка биомассы Rhodobacter capsulatus, соевого белка и соевой муки существенно повлияло на вулканизационные характеристики резиновых смесей на основе СКИ-3: уменьшился индукционный период вулканизации, также снизилось время достижения оптимума вулканизации по сравнению с не модифицированными смесями. Возросла скорость вулканизации у резиновых смесей, в которые был введен липидный остаток биомассы Rhodobacter capsulatus, тогда как в резиновых смесях с соевым белком и соевой мукой данный показатель увеличился при введении не более одной массовой части модификатора.

2. Показано, что введение липидного остатка биомассы Rhodobacter capsulatus не способствует увеличению когезионной прочности резиновых смесей на основе СКИ-3 до уровня НК, что может указывать на пластифциирующий эффект липидов. Резины на основе СКИ-3 обладают более высокой прочностью при содержании 0,075 мас. ч. липидного остатка в каучуке, по сравнению с немодифицированными резинами.

3. Установлено, что условное напряжение при 100%-ом удлинении резиновой смеси растет с увеличением содержания белка (до 10 мас. ч.) и соевой муки. Прочность смеси падает с увеличением содержания соевого белка и растет с увеличением содержания соевой муки (до 10 мас. ч.).

4. Показано, что введение соевого белка (до 10 мас. ч.) существенно увеличивает напряжение, в вулканизате превышая уровень резин на основе НК, при этом снижаются прочностные свойства.

5. Установлено, что введение соевой муки в количестве до 6 мас. ч. несколько улучшают механические свойства резин, не превышая при этом уровень свойств резин, содержащих соевый белок..

6. Рассмотрены пожароопасные и токсилогичесие свойства материалов, категории взрыво- и пожароопасности электроприборов и оборудования, микроклимат и освещенность рабочей зоны, где проводился эксперимент. Доказано, что помещение лаборатории относится к пожароопасным, категории А.

7. Проведен упрощенный экологический анализ. Показано, что проведенная экспериментальная рабата не нанесла значительного ущерба окружающей среде.

8. Проведенные исследования показали перспективность проведения модификации синтетического полиизопрена липидным остатком биомассы Rhodobacter capsulatus, соевым белком и соевой мукой с целью получения каучука, резиновых смесей и вулканизатов на его основе с улучшенным комплексом свойств.

Список литературы

1. Возниковский А.П., Дмитриева И.П., Клюбин В.П. и др. //Международная конференция по каучуку и резине. М. 1994.

Т. 2. С. 499-506.

2. Таnaka, Y. //Inter. Rubber Conf. Cobe. 1995. Р. 27-30.

3. Соmpoz-Lopez Е., Palacios J. //J. оf Polymers Sciens. 1976. V. 14.

4. Golub U.А., Fugua Р.S., Bhacea N.S. //J. оf the Amer.Chem. Soc. 1962. V. 84. N 24. Р. 4981-4982.

5. Baba, Т., Allen, С.М. //Archs Biochem. Biophys. 1980. N 200. Р. 474.

6. Allen, С.М., Keenan, М.О., Sack, J. //Archs Biochem. Biophys. 1976. V. 61. N 175. Р. 236.

7. Натуральный каучук. Пер. с англ. //Под ред. А. Робертса. М.: Мир, 1990. Т.1. С. 82.

8. В патенте США № 4638028.

9. Евдокимова О.А., Шестаков А.С., Моисеев В.В. Некоторые особенности биогенеза натурального каучука: Тем. обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1993. С. 18.

10. Gorton, А.D.Т., Pendle, Т.D. //International. Rubber Conference. Kuala Lumpur. 1985.

11. Но, С.С., Subramanian, А., Wong, W.,М. //In Proc. Int. Rubber. Conf. Kuala Lumpur. 1975. V. 2. Р. 441.

12. Cockbain, Е.G. //Rubb. Age. 1948. N 62. Р. 649.

13. Pendle Т.D. //Recent advances In Latex technology. Seminar Rarers. Hartfort, U.К. 1993. Р. 49-56.

14. Oqyra Kyozo // Kovyncu, Kubunshi, High Polim. 1983 V.32 N.12 Р.835-857

15. Buofutur. 1987 N.55 Р.74

16. Богачева Е.Н., Жуков Д.Н., Шишков А.В. и др // Биоорганич. хим. 1985 Т.11. N8.С.1130-1134

17. Исследование структуры и состава полимера, синтезированного биохимическим способом. Отчет НИИШП N 7-8-82. 1983.

18. Грегг. Е.С., Макей Дж.// Международный симпозиум по изопреновому каучуку М.1972

19. Burfield D., Chew L., Gan S. // J. Polimer. 1976 V.17. August. Р.713-716

20. Shimomura Y., White J., Spruiell J. // Int. Appl. Pol. Sci. 1982 V.27 N.9 Р.3553-3567

21. Масагутова Л.В., Полуэктова Л.Е., Сапронов В.А. и др // Препринты международной конференции по каучуку и резине М. 1984 А-59

22. Полуэктова Л.Е., Микуленко Н.А., Масагутова Л.В. // Всесоюзная научно-техническая конфиренция по полиизопрену М. 1987 С. 26

23. Лонина Н.И. Исследования модификации синтетического полиизопрена аминокислотами и их производными // Автореф. дисс. к. х. н. М. 1979

24. Масагутова Л.В., Полуэктова Л.Е. Исследования структуры, состава и свойств усовершенствованных каучуков, резин на их основе. Отчет НИИШП N 8-59-87 М. 1988 N госрег. 01860046620

25. Лыкин А.С., Масагутова Л.В., Полуэктова Л.Е. Оценка современного уровня качества синтетического полиизопрена и основные направления работ по его усовершенствованию. Отчет НИИШП N 7-145-85 М. 1985 N госрег. 01890069543

26. Кестнер А.И. // Успехи химии. 1974 Т. 43 N. 8 С. 1480-1508

27. Моисеев В.В., Попова О.К., Косовцев В.В. и др. Применение белков при получении эластомеров. Тем. обзор М. ЦНИИТЭнефтехим 1985

28. Полесская С.Ф., Конкон А.А. // Ж. ВХО им. Д.И. Менделеева. 1970 Т. 15 N 6 С. 711

29. Туторский И.А., Потапов Е.Э., Шварц А.Г. Химическая модификация эластомеров. М. Химия 1993

30. Пат. 3313749 (США) 1967

31. Baker С. // NR Technical Bulletine 1974

32. Имнадзе Е.Г. Модификация водной дисперсии синтетического цис-1,4-полиизопрена серосодержащими аминокислотами Дисс. к. х. н. М. 1987

33. Пат. 57-10881 (Япония) 1982

34. Коршак В.В., Штильман М.И. Полимеры в процессах иммобилизации и модификации природных соединений 1984

35. Потапов Е.Э. // Всесоюзная научно-техническая конфиренция по полиизопрену М. 1987 С. 24

36. Алексеенко В.В., Исмаилова Д.Ю., Алексеева В.В. и др. // Научно-техническая конфиренция "Биотехнологические и биотехнические процессы в мясной и молочной промышленности" М. 1987 С. 68

37. Пат. 1426985 (СССР) 1982

38. Агалакова Н.В., Хлебов Г.А., Филатова Л.И.// Научно-техническая конфиренция "Разработка и внедрение безотходных технологий, использование вторичных ресурсов - пути повышения эффективности производства" Киров. 1986 С. 13

39. Kramer R., Wuthrich С., Bollier С. // Biochem. Еt. Biophys. Acta. 1978 V.32 N.507 N 3 Р.381-394

40. Баранец И.В., Новикова Г.Е., Марей А.И. физические и механические свойства новых эластомеров. М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1978. С.25-30

41. Марей А.И., Новикова Г.Е., Петрова Г.П. и др. //Каучук и резина. 1974. № 2. С. 5-7

42. Кошелев Ф. Ф., Корнев А. Е., Буканов А. М. Общая технология резины. // "Химия",1978, Москва, С. 528

43. Кейтс М. "Техника липидологии", издательство "Мир", Москва, 1975

44. Моисеев В.В. и др. Применение белков при получении эластомеров. Обзор. М., 1985

45. Cheritat R., Coutchouc 1959, v. 36, Nо. 9, f.382, р. 1191

46. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник т.1-2. - М.: Химия, 1990

47. Вредные вещества в промышленности. Под редакцией Н.В.Лазарева, И.Д.Гадискиной. Л.,Химия, 1977, т.3,608с.

48. Бобков А.С., Блинов А.А., Роздин И.А., Хабарова Е.И. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности. - М.: Химия, 1997.

49. Справочник по охране труда // под редакцией Вареник О.Н. // М. электронное изд., 2003