Исследования последних десятилетий в области металлоорганического катализа, стимулировали разработку передовых технологий получения синтетических каучуков (СК) и наметили, в конечном итоге, основные направления развития промышленности СК. Вовлечение в сферу научных интересов лантаноидов, в частности, неодима, позволили синтезировать новое поколение стереорегулярных эластомеров, качественно отличных от существовавших в промышленности, и организовать их крупномасштабный выпуск. Сегодня неодимовые полибутадиены (ПБ) производятся на ОАО «Воронежсинтезкаучук», ОАО «Нижнекамскнефтехим» и Ефремовском заводе СК. В 2008 г. выпуск этого полимера в Нижнекамске превысил 80 000 т. Неодимовый полиизопрен выпускается Стерлитамакским заводом СК. За рубежом неодимовый катализ для синтеза ПБ освоен или осваивается многими фирмами. Уникальная стереоспецифичность действия лантаноидных систем проявляется при сополимеризации диолефинов, особенно бутадиена с изопреном. При любых соотношениях мономеров в исходной смеси образуются исключительно цис-1,4-сополимеры с бернуллиевским расположением мономерных звеньев. Ни одни из известных катализаторов полимеризации диенов не обладает такой способностью. Открытие нами этого фундаментального правила позволило создать, ранее неизвестный, класс стереорегулярных бутадиеновых каучуков – статистические цис-1,4-сополимеры бутадиена с изопреном (СКДИ). Статистические цис-1,4-сополимеры бутадиена с изопреном СКДИ – каучуки общего назначения и могут с большим успехом, также как и неодимовые полибутадиены, применяться для изготовления широкого ассортимента шин и изделий РТИ. Подобно полибутадиенам, СКДИ отличаются высокой эластичностью и истираемостью, но значительно превосходят указанные полимеры по усталостной выносливосливости и сопротивлению разрастания трещин и порезов. Возможность широкого варьирования содержания изопрена в сополимерах позволяет целенаправленно влиять на такие свойства резин, как когезионная прочность, конфекционная клейкость, усталостная выносливость, прочность связи между элементами шин, морозостойкость. Базовыми марками являются каучуки с 15 и 24% изопреновых звеньев – СКДИ-15 и СКДИ-24. Технология получения СКДИ отработана. В 2004 г. эта марка успешно выпускалась на ОАО «Нижнекамскнефтехим» наряду с неодимовым полибутадиеном СКД-Н. СКДИ построены практически исключительно из цис-1,4-бутадиено-вых и изопреновых звеньев. Они не имеют запаха и не выделяют вредных веществ при переработке, прекрасно совмещаются со всеми углеводородными эластомерами. Смеси с синтетическим полиизопреном и натуральным каучуком (НК) отличаются высокой степенью совулканизации. По морозостойкости СКДИ-15 не уступает титановому ПБ (СКД). СКДИ широко исследованы во ВНИИСК, институтах шинной промышленности, резинотехники, кабельном, ЦЗЛ ведущих шинных заводов и РТИ. Свойства полимеров достаточно подробно освещены в научной литературе. Суммируя многочисленные данные можно уверенно утверждать что: Синергетический эффект максимума выносливости для резин на основе комбинаций СКДИ + полиизопрен выражен в большей степени, чем для резин на основе комбинации СКД + полиизопрен. Максимум выносливости резин с СКДИ на несколько порядков выше резин с СКД. Выдающимся свойством резин является сопротивление разрастанию трещин. Замена СКД на СКДИ приводит к повышению сопротивления многократному изгибу и растяжению, температуростойкости и тепловому старению. Стендовые испытания шин 300-508Р с протектором из СКДИ на ОАО «Нижнекамскшина» показали, что пробег значительно превышает норму. Шины и резинотехнические изделия, изготовленные с применением СКДИ-15, кроме широкомасштабных испытаний на шинных заводах и РТИ, в течение почти двухлетнего периода эксплуатировались в автохозяйствах. При этом установлены существенные преимущества перед СКД: грузовые и автобусные автопокрышки и шины в различных климатических условиях (дороги группы А+Б) с применением в покровных резинах СКДИ-15 превышали ходимость шин из СКД, а для радиальных шин легковых автомобилей ходимость была выше в 1,5 раза. СКДИ был успешно применен для изготовления транспортерных лент. Сополимер СКДИ-24 по морозостойким свойствам не имеет себе равных среди каучуков общего назначения. Резины из него работоспособны при температурах до –70 оС. СКДИ-24 оказался весьма перспективен для производства сельскохозяйственных и строительно-дорожных шин. Применение этого каучука в рецептуре крупногабаритных тракторных шин радиальной конструкции, более чем на 50% повышает динамическую выносливость дублированных резин и сопротивление разрастанию трещин. |