vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2013-3-143-156vguit-671Research ArticleХимическая технологияFundamental and Applied chemistry, chemical technologyСОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ АНИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ МОНОМЕРОВMODERN TECHNOLOGY OF ANIONIC POLYMERIZATION MONOMERSТкачевА. В.TkachevA. V.

Начальник технического отдела

vestnikvgta@mail.ruСедыхВ. А.SedyhV. A.

Доцент, кафедра химии, химической технологии органических веществ и переработки полимеров

vestnikvgta@mail.ruВоронежсинтезкаучукRussian FederationВоронежский государственный университет инженерных технологийRussian Federation20130712201503143156Copyright © Ткачев А.В., Седых В.А., 20132013Ткачев А.В., Седых В.А.Tkachev A.V., Sedyh V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/671

Сформулированы предпосылки применения в производстве автомобильных покрышек вулканизатов на основе растворных бутадиен-стирольных каучуков с высоким содержанием 1,2 звеньев бутадиена и статистическим распределением стирола. Изложены научные изыскания в области анионной сополимеризации диеновых и винилароматических мономеров. Даны рецептуры каталитических систем применяемых в процессах анионной сополимеризации мономеров. Рассмотрены причины образования геля в процессе анионной полимеризации мономеров и условия их устранения.

The preconditions of use in the manufacture of automobile tyres of vulcanizates-based mortar butadienestyrene rubber with a high content of 1.2 links butadiene and statistical distribution of styrene are formulated. Set out scientific researches in the field of anionic co-polymerization of diene and vinyl aromatic monomers. Formulation of catalytic systems applied in processes of anionic copolymerization of monomers are given. The reasons of formation of gel in the process of anionic polymerization of monomers and terms of their elimination are considered.

анионная полимеризациякаталитическая системабутадиен-стирольный каучуксвойства вулканизатовReferencesВострокунтов, Е.Г. Переработка каучуков и резиновых смесей (реологические основы, технология оборудование) [Текст] / Е.Г. Вострокунтов. - М.: Химия, 1980. – 280 с.Vostrokuntov, E.G. Processing of rubber and rubber compounds ( rheology fundamentals , technology equipment) [Text] / E.G. Vostrokuntov. - M.: Himiya, 1980. - 280 p.Гришин, Б.С. Материалы резиновой промышленности (информационно-аналитическая база данных) [Текст]: монография / Б.С. Гришин. - Казань: КГТУ, 2010. – 488 с.Grishin, B.S. Materials of rubber industry (information-analytical database) [Text]: monograph / B.S. Grishin. - Kazan: Kazan State Technical University, 2010. - 488 p.Технология резины: рецептуростроение и испытания [Текст] / под ред. Д. С. Дика. – СПб.: Научные основы и технологии, 2010. – 620 с.Technology rubbers : retsepturostroenie and testing [Text ] / ed. D.S. Dick. - SPb.: Naucnye osnovy i tehnologiya, 2010. - 620 p.Шакунова, Н.Е. Модификаторы литийорганических катализаторов для бутадиенстирольных каучуков [Текст] / Н.Е. Шакунова // Каучук и резина. - 1991. - №12. - С. 14.Shakunova, N.E. Modifiers lithium- organic catalysts for styrene-butadiene rubber [Text] / N.E. Shakunova // Rubber. - 1991. - № 12. - P. 14.Гусев, А.В. Влияние содержания винильных звеньев на свойства статистических бутадиен стирольных сополимеров с аминными группами на концах цепи [Текст] / А.В. Гусев // Материаля международной конференции по каучуку и резине IRC`04, Москва, 2004. - С. 10-12.Gusev, A.V. Effect on the content of vinyl units statistical properties butadiene styrene copolymers with amino groups at the chain ends [Text] / A.V. Gusev // Proceedings of the International Conference on Rubber IRC ` 04, Moscow, 2004. - P. 10-12.Джибера, С. Дж., Технология и очерки будущего наших полимеров. Доклад на 38-ом заседании Совета директоров ИИСРП [Текст] / С. Дж. Джибера. - Гудиер Тайр энд Раббер Ко, 1997. – 8 с.Dzhibera, S.J. Technology and sketches the future of our polymers. Paper presented at the 38th meeting of the Board of Directors IISRP [Text] / C.J. Dzhibera. - Goodyear Tire and Rubber Co., 1997. - 8.Куперман, Ф.Е. Состояние и перспективы работ по новым каучукам для шин [Текст] / Ф.Е. Куперман // Производство и использование эластомеров. - 1997. - №10, 11. - С. 5-19.Cooperman, F.E. Status and prospects of work on the new rubber for tires [Text] / F.E. Cooperman // Production and use of elastomers. - 1997. - № 10, 11. - P. 5-19.Куперман, Ф.Е. Свойства шин, получаемых с применением бутадиен-стирольного каучука с повышенным содержанием бутадиена структуры 1,2 [Текст] / Ф.Е. Куперман // Каучук и резина. – 1994. - №2. - С. 12-14.Cooperman, F.E. Properties tire obtained using a styrene-butadiene rubber with a high content of 1,2 -butadiene structure [Text] / F.E. Cooperman // Rubber. - 1994. - № 2. - P. 12-14.Куперман, Ф.Е. Свойства и применение растворного БСК в шинной промышленности [Текст] / Ф.Е. Куперман. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982. – 60 с.Cooperman, F.E. Properties and application of SBR mortar in the tire industry [Text] / F.E. Cooperman. –M.: CSRITEneftehim, 1982. - 60 p.Куперман, Ф.Е. Влияние 1,2-звеньев бутадиена в БСК на свойства резин [Текст] / Ф.Е. Куперман // Каучук и резина. – 1994. №2. - С. 8-12.Cooperman, F.E. Effect of 1,2- butadiene in the BSC on the properties of rubber [Text] / F.E. Cooperman // Rubber. - 1994. - № 2. - P. 8-12.Гусев, А.В. Влияние содержания винильных звеньев на свойства статистических бутадиен стирольных сополимеров с аминными группами на концах цепи [Текст] / А.В. Гусев р. // Материалы международной конференции по каучуку и резине IRC`04, Москва, 2004. - С. 8-9.Gusev, A.V. Effect on the content of vinyl units statistical properties butadiene styrene copolymers with amino groups at the chain ends [Text] / A.V. Gusev // Proceedings of the International Conference on Rubber and rubber IRC ` 04, Moscow, 2004. - P. 8-9.Васильев, В.А. Производство и рынок синтетических каучуков в Китае [Текст] / В.А. Васильев // Каучук и резина. – 2010. №2. - С. 5-9.Vasiliev, V.A. Production and Market of synthetic rubber in China [Text] / V.A. Vasiliev // Rubber. - 2010. - № 2. - P. 5-9.Рахматулин, А.И. Применение анионных каталитических систем в синтезе растворных бутадиен-стирольных каучуков [Текст] / А.И. Рахматуллин // Каучук и резина. - 2010. №4. - С. 9-11.Rakhmatulin, A.I. The use of anionic catalyst systems for the synthesis of mortar- butadiene- styrene rubber [Text] / A.I. Rahmatullin // Rubber. - 2010. - № 4. - P. 9-11.Гусев, А.В. Свойства статистических бутадиен стирольных сополимеров с различным содержанием 1,2-звеньев [Текст] / А.В. Гусев // Материалы международной конференции по каучуку и резине IRC`04, Москва, 2004. - С. 16-17.Gusev, A.V. Statistical Properties of styrene butadiene copolymers with different contents of 1,2 -polybutadiene [Text] / A.V. Gusev // Proceedings of the International Conference on Rubber and rubber IRC ` 04, Moscow, 2004. - P. 16-17.Хироши, А. Новый растворный БСК для шин, сберегающих топливо. Доклад на 38ом заседании Совета директоров ИИСРП [Текст] / А. Хироши. - Джапан Синтетик Раббер Ко, 1997. – 14 с.Hiroshi, A. New BSK mortar for tires, saving fuel. Paper presented at the 38th meeting of the Board of Directors IISRP [Text] / A. Hiroshi. - Dzhapan Synthetic Rubber Co., 1997. - 14 p.Куперман, Ф.Е. Влияние 1,2синдиотактического полибутадиена на свойства протекторных резин [Текст] / Ф.Е. Куперман // Производство и использование эластомеров. - 2005. - №1. - С. 3-6.Cooperman, F.E. Effect of 1,2- syndiotactic polybutadiene rubber tread on the properties [Text] / F.E. Cooperman // Production and use of elastomers. - 2005. - № 1. - P. 3-6.Ковтутенко, Л.В. Состояние разработки и внедрения полибутадиена и ДССК для шинной и резинотехнической промышленности [Текст] / Л.В. Ковтуненко // Тезисы доклада Первой Российской научно-практической конференции «Сырье и материалы для резиновой промышленности: настоящее и будущее», Москва, 17-21 мая 1993. - С. 146.Kovtutenko, L.V. State of development and implementation of polybutadiene and SBR for the tire and rubber industry [Text] / L.V. Kovtunenko // Abstracts of the First Russian scientific- practical conference " Raw materials for the rubber industry: Present and Future", Moscow, 17-21 May 1993. - P. 146.Пат. 2074197 РФ: МПК С08 F 36/06. Способ получения полимеров бутадиена и сополимеров его со стиролом [Текст] / В.С. Глуховской. – Заявл. 14.04.1995; опубл. 27.02.1997.Pat. 2074197 RF: IPC C08 F 36 / 06. A method for producing polymers and copolymers of butadiene with styrene [Text] / V.S. Glukhovskoy. - Appl . 14.04.1995, publ. 27.02.1997.Пат. 2228339 РФ, МПК С08 F36/06. Способ получения полимеров бутадиена или сополимеров бутадиена со стиролом [Текст] / В.С. Глуховской. - Заявл.17.06.2003; опубл. 10.05.2004, Бюл. № 13.Pat. 2228339 RF IPC C08 F36/06. A method for producing polymers or copolymers of butadiene and styrene butadiene [Text] / V.S. Glukhovskoy. - Appl. 17.06.2003, publ. 10.05.2004, Bull. № 13.Рачинский, А.В. «ХI век на – «зеленой» шине» [Текст] / А.В. Рачинский // Производство и использование эластомеров. - 2007. №1. - С. 14-16.Raczynski, A.V. "In the eleventh century - 'green ' bus ' [Text] / A.V. Raczynski // Production and use of elastomers. - 2007. - № 1. - P. 14-16.Пат. 2151771 РФ: МПК С07 F1/02. Способ получения растворимого в углеводородных растворителях комплекса этиллития с органическим соединением [Текст] / В.С. Глуховской. Заявл. 14.07.1998; опубл. 27.06.2000, Бюл. №18.Pat . 2151771 RF: IPC C07 F1/02. The method for producing soluble in hydrocarbon solvents ethyllithium complex with an organic compound [Text] / V.S. Glukhovskoy. - Appl. 14.07.1998 , publ. 27.06.2000, Bull. № 18.Ковтуненко, Л.В. Изучение статистических бутадиенстирольных каучуков [Текст] / Л.В. Ковтуненко // Тезисы докладов восьмой научно-практической конференции «Резиновая промышленность», Москва, 14-18 мая 2001. - С. 60-61.Kovtunenko, L.V The study of statistical styrene-butadiene rubber [Text] / L.V. Kovtunenko // Proceedings of the Eighth Scientific Conference "Rubber Industry", Moscow, 14-18 May 2001. - P. 60-61.Синтетические каучуки и химикаты для их производства. Обзор продуктов [Текст] / Проспект фирмы Байер, 1998. – 20 с.Synthetic rubber and chemicals for their production. Product Overview [Text] / Avenue Bayer, 1998. - 20 p.Ковтуненко, Л.В. Свойства растворных бутадиен-стирольных каучуков типа ДССК [Текст] / Л.В. Ковтуненко // Тезисы докладов научно-технического симпозиума международной выставки «Химия 92», Москва, 15-23 сентября 1992. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1992. - С. 14-15.Kovtunenko, L.V. Mortar properties of styrene-butadiene rubber SBR-type [Text] / L.V. Kovtunenko // Abstracts of the Scientific and Technical Symposium of the international exhibition "Chemistry 92", Moscow, 15-23 September 1992. – M.: CSRITEneftehim, 1992. – P. 14-15.Ерусалимский, Б.А. Процессы анионной полимеризации [Текст] / Б.А. Ерусалимский, С.Г. Любецкий. - Л.: Химия, 1974. – 140 с.Erusalimskiy, B.A. The processes of anion - polymerisation [Text] / B.A. Erusalimskiy, S.G. Lyubetsky. - L : Himiya, 1974. - 140 p.Коротков, А.А. Каталитическая полимеризация винильных мономеров [Текст] /А.А. Коротков, А.Ф. Подольский. - Л.: Наука, 1973. -159 с.Korotkov, A.A. The catalytic polymerization of vinyl monomers [Text] / A.A. Korotkov, A.F. Podolsky. – L.: Nauka, 1973. -159 p.Згонник, В.Н. Природа и реакционность литийорганических соединений в процессе полимеризации неполярных мономеров [Текст]: автореф. дис. … докт. хим. наук. - Л.: 1982. – 19 с.Zgonnik, V.N. Nature and the reaction is completely organolithium compounds in the polymerization of polar monomers [Text]: abstr. dis. ... ScD. - L.: 1982. - 19 p.Glasse, M.D. Spontaneous termination in living polymers [Text] / M.D. Glasse // Prog. Polim. Sci. – 1983. - №9. - P. 133-195.Glasse, M.D. Spontaneous termination in living polymers [Text] / M.D. Glasse // Prog. Polim. Sci. - 1983. - № 9. - P. 133-195.Догадкин, Б.А. Химия эластомеров [Текст] / Б.А. Догадкин. - М.: Химия, 1972. – 392 с.Dogadkin, B.A. Chemistry elastomers [Text] / B.A. Dogadkin. - M.: Chemistry, 1972. - 392 p.Синтетический каучук [Текст] /под ред. И.В. Гармонова. – Л.: Химия, 1983. – 560 с.Synthetic rubber [Text] / ed. I.V. Garmonov. - L.: Chemistry, 1983. - 560 p.Коноваленко, А.Н. Исследование газофазной и растворной полимеризации углеводородных мономеров под действием щелочноорганических катализаторов [Текст]: автореф. дис. …канд. хим. наук. - 1991. -18 с.Konovalenko, A.N. Investigation of gasphase and solution polymerization of hydrocarbon monomers under the influence schelochnoorganicheskih catalysts [Text]: abstr. dis. ... PhD. - 1991. -18 p.Долгоплоск, Б.А. Металлоорганический катализ в процессах полимеризации [Текст] / Б.А. Долгоплоск, Е.И. Тинякова - М.: Наука, 1982. – 511 с.Dolgoplosk, B.A. Organometallic catalysis in polymerization processes [Text] / B.A. Dolgoplosk, E.I. Tinyakova. –M.: Nauka, 1982. - 511 p.Глуховской, В.С. Технология дисперсионной анионной полимеризации стирола и синтез анионных катализаторов [Текст]: автореф. дис. ... канд. хим. наук. – Воронеж, 1986. – 28 с.Glukhovskoy, V.S. The technology of the dispersion of anionic polymerization of styrene and synthesis of anionic catalysts [Text ]: abstr. dis. ... PhD. - Voronezh, 1986. - 28 p.Ковтуненко, Л.В. Сополимеры бутадиена со стиролом, получаемые методом анионной полимеризации [Текст] / Л.В. Ковтуненко // Производство и использование эластомеров: ИС. - 1991. - №6. - С. 15-18.Kovtunenko, L.V. Copolymers of butadiene with styrene , obtained by anionic polymerization [Text] / L.V. Kovtunenko // Production and use of elastomers: IP. - 1991. - № 6. - P. 15-18.Ахметов, И.Г. Кинетика полимеризации и молекулярные характеристики литиевого полибутадиена влияние концентрации модификатора [Текст] / И.Г. Ахметов // Каучук и резина. - 2010. - №4. - С. 2-5.Akhmetov, I.G. Kinetics of polymerization and the molecular characteristics of lithium polybutadiene impact modifier concentration [Text] / I.G. Akhmetov // Rubber. - 2010. - № 4. - P. 2-5.Пат. 2142474 РФ: МПК С08 F136/06. Способ получения низкомолекулярного 1,2полибутадиена [Текст] / В.И. Аксенов. - Зявл. 20.05.1998; опубл. 10.12.1999.Pat . 2142474 RF: IPC C08 F136/06. A process for preparing low molecular weight 1,2- polybutadiene [Text ] / V.I. Aksenov. - Appl. 20.05.1998, publ. 10.12.1999.Пат. 2192435 РФ: МПК С08 F136/06. Способ получения пластифицированного низковязкого полибутадиена [Текст] / В.И. Аксенов. - Заявл. 13.12.2000; опубл. 10.11.2002.Pat. 2192435 RF: IPC C08 F136/06. A method for producing plasticized low-viscosity polybutadiene [Text] / V.I. Aksenov. - Appl. 13.12.2000, publ. 10.11.2002.Кустов, Л.М. ”Green Chemistry”-новое мышление [Текст] / Л.М. Кустов, И.П. Белецкая // Российский химический журнал. - 2004. №6. - С. 3-7.Kustov, L.M. "Green Chemistry"- a new way of thinking [Text] / L.M. Kustov, I.P. Beletskaya // Russian Journal of Chemistry. - 2004. - № 6. - P. 3-7.Пат. №2073023 РФ: МПК С08 F236/10. Способ получения статистических бутадиенстирольных каучуков [Текст] / Г.Т. Щербань. - Заявл. 23.11.1994; опубл. 10.02.1997, Бюл. №4.Pat . 2073023 RF: IPC C08 F236/10. A method for producing statistical butadiene rubbers [Text] / G.T. Scherban. - Appl. 23.11.1994, publ. 10.02.1997, Bull. № 4.Пат. №2124529 РФ: МПК С08 F 236/08. Способ получения сополимеров диенов (варианты) [Текст] / Н.А. Коноваленко. - Заявл. 27.03.1996, опубл. 10.01.1999, Бюл. № 1.Pat . Number 2124529 RF : IPC C08 F 236/ 08. A process for preparing copolymers of dienes (variants) [ Text] / NA Konovalenko . - Appl . 27.03.1996 , publ. 10.01.1999 , Bull . Number 1.Пат. 2175329 РФ: МПК С 08 F 36/04. Способ получения диеновых (со)полимеров с повышенным содержанием 1,2-звеньев [Текст] / В.С. Глуховской. - Заявл. 25.01.2001, опубл. 27.10.2001, Бюл. №30.Pat. 2175329 RF: IPC C 08 F 36 / 04. A method for producing diene (co ) polymers with a high content of 1,2 -polybutadiene [Text] / V.S. Glukhovskoy. - Appl. 25.01.2001, publ. 27.10.2001, Bull. № 30.Пат. 2382792 РФ: МПК C08 F36/06 . Способ получения модифицирующей добавки литийорганического соединения и способ получения полибутадиена и сополимеров бутадиена со стиролом [Текст] / В.С. Глуховской. Заявл. 09.01.2008; опубл. 27.02.2010, Бюл. № 6.Pat. 2382792 RF: IPC C08 F36/06. A method for producing a modifying additive and organolithium method for producing polybutadiene and copolymers of butadiene with styrene [Text] / V.S. Glukhovskoy. - Appl. 09.01.2008, publ. 27.02.2010, Bull. №6.Кирчевская, И.Ю. Новые способы получения и применения высокомолекулярных соединений и латексов [Текст] / И.Ю. Кирчевская, Н.П. Полуэктова. - М.: ЦНИНефтехим. – 78 с.Kirchevskaya, I.Y. New ways of obtaining and use of polymers and latexes [Text] / I.Y. Kirchevskaya, N.P. Poluektova. – M.: CSRNeftehim. - 78 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.