ИЗ ИСТОРИИ ТЕХНОЛОГИИ ГАЛОИДНОЙ МОДИФИКАЦИИ КАУЧУКОВ

Исторически галоидная модификация высокомолекулярного соединения была осуществлена в 1859 году, модификации был, подвергнут натуральный каучук (НК) растворенный в четыреххлористом углероде, через который пропускали газообразный хлор. Модифицированный НК представлял собой порошкообразный продукт с содержанием связанного хлора до 62-68 % масс., который не обладал свойствами эластомера. Галоидную модификацию НК, без сомнения, можно отнести к одной из первых попыток предания новых свойств известному полимеру посредством осуществления химической модификации.

На первом этапе промышленного производства хлорсодержащих каучуков галоидной модификации особых проблем не возникало, потребность в последних постоянно росла, что способствовало пуску новых предприятий по производству этих каучуков. Однако здесь необходимо принять к сведению, что практически со времени осуществления галоидной модификации натурального каучука в 1859 году в технологии получения хлорсодержащих каучуков ничего практически не изменилось. С некоторыми несущественными изменениями эта технология сохранилась до настоящего времени. Суть данной технологии, или как ее называют специалисты «растворной технологии», заключается в том, что на первой стадии подлежащий модификации полимер растворяют в органическом растворителе. Из технологических соображений концентрация раствора не должна превышать 10%. Затем через полученный раствор полимера пропускается газообразный галоген (хлор или бром), после достижения заданного содержания галогена в полимере процесс приостанавливают. Далее следует стадия высадки полученного хлорсодержащего полимера, его промывка и нейтрализация, затем следует стадия сушки упаковки и складирования. В качестве побочного процесса здесь можно рассматривать рекуперацию растворителя. Всевозможные усовершенствования данной технологии заключались в замене газообразного галогена на галогенсодержащие органические соединения, что, в сущности, не способствовало упрощению и не делало его экологически более безопасным. В целом, растворная технология получения хлорсодержащих каучуков представляется многостадийным процессом, который с точки зрения современных достаточно жестких экологических требований не выдерживает никакой критики

Этапы производства галогенсодержащих каучуков по технологии механохимического галоидирования
1 этап

Технологическая подготовка исходного каучука

На первом этапе происходит технологическая подготовка исходного каучука
2 этап

Технологическая подготовка модификатора

На втором этапе происходит технологическая подготовка и стабилизация галогенсодержащего модификатора
3 этап

Механохимическая галоидная модифиция исходного каучука

На третьем этапе происходит совмещение галогенсодержащего модификатора и базового эластомера путем механохимических воздействий на полимерную композицию
4 этап

Охлаждение и контроль качественных показателей галоидированного каучука

На четвертом этапе происходит охлаждение и контроль качественных показателей галомодифицированного каучука

ИСТОРИЯ РАЗРАБОТКИ МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ГАЛОИДИРОВАНИЯ КАУЧУКОВ

1998

Сформулирована научная проблема и начата разработка новой технологии

В конце 90-х годов прошлого столетия содружеством ученых и специалистов Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова (МИТХТ), Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, и Московского шинного завода была предложена альтернативная технология получения хлорсодержащих каучуков. Отличительной особенностью новой технологии является техническая простота осуществления основного процесса получения хлорсодержащего каучука и его экологическая безопасность.
2008

Начало производственных испытаний

В середине 2008 года на Московском шинном заводе было проведено лабораторно-промышленное опробование каучука ХБК-2,5 в рецептурах резин гермослоя радиальных шин бескамерной конструкции. Суть проведённых исследований заключалась в замене серийно применяемого в рецептуре резин гермослоя хлорсодержащего каучука НТ-1066 (производства США) на каучук ХБК-2,5. Проведенные исследования показали, что изготовление и переработка резиновых смесей с новым каучуком ХБК-2,5 на технологическом оборудовании затруднений не вызывали. Были изучены пластоэластические, физико-механические и некоторые специфические свойства серийных и опытных резиновых смесей и их вулканизатов, содержащих каучук ХБК-2,5.
2016

Создана научно-исследовательская компания «ГалоЭластомеры»

2017

Получен научный грант от Фонда содействия инновациям (www.fasie.ru)

О КОМПАНИИ

Создание компании ГалоЭластомеры стало результатом сотрудничества Группы компаний «Близкие Горизонты» и научного коллектива Федерального государственного бюджетного учреждение науки «Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля» Российской академии наук (г. Москва).

Профиль компании – это разработка и создание галомодифицированных синтетических каучуков и специальных резиносмесей, предназначенных для использования в различных отраслях народного хозяйства:

  • Шинная промышленность – галоидированные синтетические каучуки для внутреннего, газонепроницаемого слоя бескамерных шин (каучуки марок ХБК, ХЭПДК).
  • Химическая промышленность – галоидированные синтетические каучуки для химической промышленности, специализированные резиносмеси. (масло-кислото-термо и химически стойкие резиносмеси и каучуки)
  • Трубная промышленность – изоляционные системы на основе хлорбутилкаучука для труб различного назначения (праймеры, липкие ленты, ограждающие покрытия).
  • Резинотехническая промышленность – галоидированные каучуки и смеси на их основе для резинотехнических изделий различных назначений (рукава высокого давления, конвейерные ленты, спец. ткани и т.д.).
  • Коммунальное хозяйство – жидкие герметизирующие составы на основе галоидированных синтетических каучуков (пневмораспыляемые гидроизоляционные составы типа “Жидкая резина”)
  • Потребительский сектор – гидроизоляционные и теплоизоляционные вспучивающиеся герметики в DIY упаковке (баллончики 750 гр.).

В настоящее время галоидная модификация полимеров, наряду со способами получения галогенсодержащих полимеров посредством синтеза, является одним из интенсивно развивающихся направлений в области получения хлорсодержащих полимеров. В результате осуществления галоидной модификации полимеров, имеющих, технологически отлаженное, крупнотоннажное промышленное производство, удается получать эластомерные материалы и композиты с широким комплексом новых специфических свойств: высокой адгезией, огне -, масло -, бензо -, тепло -, озоностойкостью, негорючестью, стойкостью к воздействию агрессивных сред и микроорганизмов, высокой прочностью, газонепроницаемостью и др.

На сегодняшний день компанией “ГалоЭластомеры” разработана и внедрена механохимическая технология производства таких, широко распространенных галогенсодержащих полимеров, обладающих свойствами эластомеров, как: хлорированный и бромированный бутилкаучуки (ХБК, ББК), а также хлорированные этилен-пропиленовые (ХЭПК) и этилен-пропилен-диеновые (ХЭПДК) каучуки.

Ведущие специалисты департамента R&D

Андриасян Юрик Оганесович

Доктор технических наук, профессор.
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, кафедра «Перспективные эластомерные материалы», заведующий кафедрой.

Попов Анатолий Анатольевич

Доктор химических наук, профессор.
Зам. директора Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, лаборатория "Физико-химии композиций синтетических и природных полимеров" зав. лабораторией.

Михайлов Игорь Анатольевич

Кандидат химических наук, научный сотрудник Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Сухарева Ксения Валерьевна

Аспирант, младший научный сотрудник Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН