Композити адгезивного призначення на основі продуктів тіоетерифікації епоксидних смол і полісульфідних каучуків

UKR: Дисертаційну роботу виконано на кафедрі технології природних і синтетичних полімерів, жирів та харчової продукції Державного вищого навчального закладу «Український державний хіміко-технологічний університет» Міністерства освіти і науки України. Рідкі полісульфідні каучуки широко використовуються для модифікації епоксидних клеїв, оскільки дозволяють підвищити адгезію й еластичність, особливо за негативних температур. Недоліком епоксидно-полісульфідних композицій є те, що для реалізації високого ефекту модифікації їх отверднення необхідно здійснювати за підвищених (до 120℃) температур. Під час отверднення без підведення тепла ззовні («на холоді») модифікувальна дія полісульфідного каучуку виявляється значно меншою мірою. Варто зазначити, що на практиці часте застосування підвищених температур отверднення є небажаним (оскільки пов’язане з додатковою витратою енергії) або неможливим (у разі склеювання великогабаритних виробів зі складною конфігурацією, а також матеріалів з невисокою теплостійкістю). У зв’язку з цим достатньо актуальним є підвищення адгезивних та інших фізико-механічних властивостей епоксидно-полісульфідних композицій, отверднених без теплової обробки. За аналогією з рідкими карбоксилатними каучуками на основі олігобутадієну припускаємо, що суттєво покращити комплекс властивостей можливо шляхом попереднього (перед додаванням отверджувального агента) проведення реакції взаємодії меркаптанових груп і оксиранових циклів за підвищеної температури, після чого використовувати продукт попередньої реакції тіоетерифікації частини епоксидних клеїв для отверднення за кімнатної температури. Об’єкт дослідження – адгезивні композити на основі епоксидних смол і полісульфідного каучуку, модифіковані продуктом попередньої реакції тіоетерифікації. Предмет дослідження – взаємозв’язок між складом, режимами попередньої реакції тіоетерифікації та фізико-механічними, адгезивними властивостями епоксидно-полісульфідних композитів, а також шляхи керування їх фізико-механічними характеристиками.

ENG: The dissertation was carried out at the performed at the Department of Technology of Natural and Synthetic Polymers, Fats and Food Products of the State Higher Educational Institution “Ukrainian State University of Chemical Technology” of the Ministry of Education and Science of Ukraine. Liquid polysulfide rubbers are widely used to modify epoxy adhesives, as they can increase adhesion and elasticity, especially at low temperatures. The disadvantage of epoxy-polysulfide compositions is that to achieve a high modification effect, they must be cured at elevated temperatures (up to 120℃). When curing without heat input from the outside (‘in the cold’), the modifying effect of polysulfide rubber is much less pronounced. It is worth noting that in practice, frequent use of elevated curing temperatures is undesirable (as it involves additional energy consumption) or impossible (in the case of bonding large-sized products with complex configurations, as well as materials with low heat resistance). In this regard, it is quite important to improve the adhesive and other physical and mechanical properties of epoxy-polysulfide compositions cured without heat treatment. By analogy with liquid carboxylate rubbers based on oligobutadiene, we assume that it is possible to significantly improve the set of properties by preliminary (before adding a curing agent) carrying out the reaction of interaction between mercaptan groups and oxirane cycles at elevated temperature, and then using the product of the preliminary thioesterification reaction of a part of epoxy adhesives for curing at room temperature. The object of research is adhesive composites based on epoxy resins and polysulfide rubber modified with a product of a preliminary thioesterification reaction. The subject of the study is the relationship between the composition, modes of the preliminary thioesterification reaction and the physical, mechanical, and adhesive properties of epoxy-polysulfide composites, as well as ways to control their physical and mechanical characteristics.