ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ДСК ВЛИЯНИЯ МАСЛА КАУЧУКОВОГО ДЕРЕВА, СОЕВОГО МАСЛА И ИХ ЭПОКСИДИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ НА ПРОЦЕСС ОТВЕРЖДЕНИЯ ЭПОКСИАМИННЫХ КОМПОЗИЦИЙ
Аннотация
Растительные масла и их эпоксидированные производные представляют большой интерес в качестве модификаторов эпоксидных полимеров, как получаемые на основе возобновляемого сырья, характеризующееся биоразлагаемостью и оказывающие пластифицирующее действие. Введение в рецептуру эпоксидных материалов ненасыщенных жирных кислот также является эффективным. В связи с этим, большой интерес в качестве модификатора эпоксидных полимеров представляет масло каучукового дерева, содержащее порядка 28% по массе свободных жирных кислот. Модификация эпоксидных полимеров маслом каучукового дерева обуславливает улучшение целого комплекса их эксплуатационных характеристик. Поскольку структура эпоксидных материалов формируется в присутствии модифицирующих добавок, важной является оценка влияния их на процессе отверждения методом ДСК. Установлено, что модификация эпоксидных композиций как соевым, так и маслом каучукового дерева и их эпоксидированными производными, замедляет отверждение эпоксидных композиций, что проявляется в сдвиге начала первого экзотермического процесса в область более высоких температур и росте их жизнеспособности. Этот эффект проявляется в меньшей степени в случае применения масла каучукового дерева из-за присутствия в его составе большого количества свободных жирных кислот. При нагревании исследованных композиций, не зависимо от их состава, в процессе отверждения в районе 200 °С появляется второй экзотермический эффект, существенно меньший по интенсивности, по сравнению с первым, связанный, вероятно, с процессами доотверждения (реакцией не прореагировавших ранее из-за стерических затруднений эпоксидных и аминных групп). На это накладывается химическое взаимодействие между эпоксидной смолой и маслом каучукового дерева, которое происходит в близком температурном интервале.
Литература
Meier M.A.R., Metzger J.O., Schubert U.S. Plant oil renewable resources as green alternatives in polymer science. Chem. Soc. Rev. 2007. V. 36. P. 1788–1802. DOI: 10.1039/B703294C.
Okieimen F.E., Bakare O.I., Okieimen C.O. Studies on the epoxidation of rubber seed oil. Ind. Crops Products. 2002. V. 15. P. 139-144. DOI: 10.1016/S0926-6690(01)00104-2.
Sharma V., Kundu P.P. Addition polymers from natural oils – A review. Progress Polym. Sci. 2006. V. 31. N 11. P. 983-1008. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2006.09.003.
Abdullah B.M., Salimon J. Physicochemical characteristics of Malaysian rubber (Hevea brasiliensis) seed oil. Europ. J. Sci. Res. 2009. V. 31. N 3. P. 437-45.
Mostovoy A.S. Formulation modification of epoxy resins using new high effective plasticizers. Sovrem. Naukoemk. Tekhnol. 2015. N 7. P. 66-70 (in Russian).
Thuan F.K., Kostromina H.V. Osipchik V.S. Influence
of unsaturated oxyacids on the properties of epoxy composites. Usp. Khim.Khim. Tekhnol. 2012. V. 26. P. 117-
(in Russian).
Gotlib E.M., Cherezova E.N., Ilyicheva E.S., Medvedeva K.A. Epoxy polymers, curing, modification, application as
glue. Kazan: KNITU. 2014. 114 p. (in Russian).
Anh Nguyen, Gotlib E.M., Miloslavsky D.G., Akhmedyanova R.A. Modification of epoxy compositions with the rubber seef oil. Vest. Kazan Univer. 2017. V. 20. N 23. P. 10-13 (in Russian).
Akhmedyanova R. A., Kurmanov R. A., Miloslavsky D. G. Influence of the nature of vegetable oils on the process of their epoxidation with hydrogen peroxide in the presence of a peroxophosphosphorphramate catalytic system. Vest. Tekhnol. Univer. 2015. V. 18. N 18. P. 25-28 (in Russian).
Gotlib E.M., Nguyen T.L.A., Miloslavsky D.G., Akhmedyanova R.A. Epoxidized rubber tree and soybean oils as effective modifiers of epoxy polymers. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2019. V. 62. N 9. P. 79-85 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196209.5950.
Chutskova E.Yu., Aleksashin V.M., Barinov D.Ya., Dementieva L.A. Experience of application of DSC for research of kinetic regularities of curing of epoxy glue VK-36R. Electronic scientific journal "VIAM WORKS". 2015. N 1. (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-1-12-12.
Litvinov V.B., Toksanbayev M.S., Deev I.S., Kobets L.P., Ryabov D.Yu., Nelyub V.A. Kinetics of curing
epoxy binders and microstructure of polymer matrices in carbon-based plastics. Materialovedenie. 2011. N 7. P. 49 (in Russian).
Hill K. Fats and oils as oleochemical raw materials. Pure Appl. Chem. 2000. V. 72. N 7. P. 1255-1264.
Shaker N.O., Kandeel E.M., Badr E.E., El-Sawy M.M. Syntheses and properties of renewable environment-friendly epoxy resins for surface coatings. J. Dispers. Sci. Technol. 2008. V. 29. P. 421–425. DOI: 10.1080/01932690701718800.
Parzuchowski P.G., Jurczyk-Kowalska M., Ryszkowska J., Rokicki G. Epoxy resin modified with soybean oil containing cyclic carbonate groups. J. Appl. Polym. Sci. 2006. V. 102. N 3. P. 2904-2914. DOI: 10.1002/app.24795.
Ariyanti S., Zakaria M., Azmi Bustam M. Blending of Epoxidised Palm Oil with Epoxy Resin: The Effect on
Morphology, Thermal and Mechanical Properties. J. Polym Environ. 2012. V. 20. P. 540–549. DOI: 10.1007/s10924-
-0418-5.
Tayde S., Patnaik M., Bhagat S.L., Renge V.C. Epoxidation of vegetable oils: a review. Int. J. Adv. Eng. Technol.
V. II. N 4. P. 491-501.
Carlson K.D., Chang S.P. Chemical epoxidation of a natural unsaturated epoxy seed oil from Vernonia galamensis and a look at epoxy oil markets. JAOCS. 1985. V. 62. N 5. P. 934-939. DOI: 10.1007/BF02541763.
Muhammad Y.A., Muhammad I., Francesco P., Robert M., Hero J.H. Synthesis and properties of cross-linked polymers from epoxidized rubber seed oil and triethylenetetramine. J. Appl. Polym. Sci. 2015. V.132. N 40. P. 1-12.
DOI: 10.1002/app.42591.
Leo G., Lucien H., Donald W. Epoxy Resin Esters Containing Tung oil fatty acids Industrial and engineering
chemistry. Ind. Eng. Chem. 1957. V. 49. N 7. P. 1099-1102. DOI: 10.1021/ie50571a027.
