В статье рассматриваются подходы к математическому моделированию процесса синтеза бутадиен-стирольных статистических сополимеров (ДССК), полученных растворной полимеризацией в присутствии инициирующей системы «литийалкил-модификатор». Объектом исследования являлся функционализированный статистический бутадиен-стирольный каучук ДССК-2560Ф, полученный сополимеризацией бутадиена-1,3 со стиролом периодическим способом, при этом инициирующий комплекс «н-бутиллитий + модификатор» образуется в режиме in situ в присутствии мономеров. Процесс синтеза сополимера проводили при постоянной температуре. Конверсию мономеров определяли методом сухого остатка. С учетом того, что статистическое распределение стирола в сополимере определяется соотношением Ме/Li в инициирующей системе, разработана кинетическая схема процесса синтеза статистического бутадиен-стирольного каучука.  Для предложенной кинетической схемы представлена система бесконечных дифференциальных уравнений. С использованием метода моментов бесконечная система уравнений сведена к конечной. С использованием полученной системы уравнений проведена оценка степени превращения мономеров, значений среднечисленной, среднемассовой молекулярной массы и коэффициента полидисперсности в зависимости от условий синтеза в периодическом процессе.  Кинетические параметры модели оценены с использованием процедур нелокальной оптимизации. В результате идентификации параметров математической модели рассчитаны значения констант скоростей элементарных реакций. Получены аналитические зависимости, описывающие влияние температуры полимеризации на степень конверсии и молекулярно-массовые характеристики каучука.  Разработанная математическая модель может быть использована в технологии получения растворных бутадиен-стирольных статистических сополимеров, где в качестве инициирующей системы выступают алголят натрия и н-бутиллитий. Применение разработанной математической модели позволит установить влияние технологических параметров (температуры, соотношения компонентов инициирующей системы) на молекулярно-массовые характеристики получаемого каучука.

1. Куперман Ф.Е. Новые каучуки для шин / Ф.Е. Куперман. – М.: Альянс Пресс, 2005. 329 с.

2. Бакфиш К., Хайнц Д. Новая книга о шинах. Справочное издание. – М.: Издательство Астрель, 2003. 303 с.

3. Solution Styrene Butadiene Rubber Market Size, Share, Growth, and Industry Analysis, By Type (Oil-filled, Non-oil Filled), By Application (Tires, Footwear, Polymer Modification, Adhesives & Sealants, Others), Regional Insights and Forecast to 2037. Режим доступа https://www.industryresearch.biz/enquiry/request-sample/100788.

4. L. Wang, S. Zhao, A. Li, X. Zhang. Study on the structure and properties of SSBR with large-volume functional groups at the end of chains. Polymer, 2010, T.51, N 9, p.2084-2090.

5. Охотина Н.А., Вольфсон С.И., Кузнецова О.А., Карпунин Р.В., Новикова Е.В. Влияние структуры бутадиен-стирольных каучуков на упруго-гистерезисные свойства протекторных резин. Вестник Казанского технологического университета, 2013, Т.16, №19, с.183-185.

6. Новопольцева О. М., Каблов В. Ф., Логвинова М. Я. Каучуки и вулканизующие системы эластомерных композиций [Электронный ресурс]: учеб. пособие (Часть 1). – Волжский: ВПИ (филиал) ВолгГТУ, 2017. 193 с.

7. Фирсова А.В., Карманова О.В., Глуховской В.С., Ситникова В.В. Синтез бутадиен-стирольных статистических сополимеров на магнийсодержащем инициаторе // Вестник ВГУИТ. 2015. № 1. С. 159-163.

8. Михайлова Т.А., Мустафина С.А. Компьютерное моделирование процесса синтеза бутадиен-стирольного каучука: влияние подачи регулятора на характеристики продукта. Тонкие химические технологии. 2024;19(6):555–564.

9. Gartner T., Jayaraman A. Modeling and Simulations of Polymers: A Roadmap // Macromolecules. 2019. V. 52(3). P. 755-786.

10. Мифтахов Э.Н., Михайлова Т.А., Мустафина С.А. Моделирование процессов синтеза полимеров с целью оценки молекулярно-массового распределения. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2024, № 5 (116), с. 110–126.

11. Глуховской В.С., Литвин Ю.А., Ковтуненко Л.В. Основные направления научных исследований по полимерам анионной полимеризации // Каучук и резина. 2009. № 2. С. 9-15.

12. Арест-Якубович А.А. Золотарева И.В., Пакуро Н.И. Инициаторы на основе высших щелочных металлов и полимеризации диеновых мономеров // Высокомолекулярные соединения, Сер. А., Т.38, №3, 1996. С.418.

13. Долгоплоск Б.А., Тинякова Е.И. Металлоорганический катализ в процессах полимеризации, - М.: Наука, 1982. 511 с.

14. Кафаров В.В., Ветохин В.Н., Тихомиров С.Г Моделирование кинетики процесса полимеризации полиизопренового каучука // Доклады Академии наук СССР, 1989. Т. 305. № 6. С. 1425-1429.