N° образца | Названиевещества | nD | Кислотное число, мгКОН/г | Число омыления, мгКОН/г | Йодное число, гY2/100г |
1 | Жирные кислоты таллового масла | 1,472 | 188 | 191 | 156 |
2 | Стеариновая кислота | 1,438 | 184 | 186 | 3,2 |
3 | Олеиновая кислота | 1,452 | 185 | 205 | 110 |
4 | Метиловые эфиры ЖКТМ | 1,464 | 1,8 | 192 | 155 |
5 | Метиловые эфиры олеиновой кислоты | 1,470 | 0,3 | 186 | 108 |
6 | Метиловые эфиры подсолнечного масла | 1,468 | 0,3 | 198 | 126 |
7 | Метиловые эфиры льняного масла | 1,471 | 0,2 | 194 | 184 |
8 | Бутиловые эфиры ЖКТМ | 1,472 | 0,41 | 196 | 168 |
9 | Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | 1,469 | 0,8 | 194 | 167 |
10 | Пропиловые эфиры ЖКТМ | 1,468 | 1,2 | 191 | 168 |
11 | Гептиловые эфиры ЖКТМ | 1,464 | 10,8 | 189 | 152 |
12 | Диэфиры дикарбоновых кислот | 1,476 | 13,4 | 176 | 110 |
13 | Пентоэритритовый эфир жирных кислот подсолнечного масла (пентол) | 1,2 | 186 | 99 |
Таблица 8 – Групповой химический состав продуктов на базе жирных кислот таллового масла
N° | Групповой химический состав | Содержание, % |
1 | Жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ)Жирные кислоты:-Пальмитиновая;-Олеиновая;-Линолевая;-Линоленовая;-i-линолевая.Смоляные кислоты:-абиетиновая;-ливапимаровая. | 95,0 2,14 32,56 39,36 19,51 6,41 5,0 2,5 2,5 |
2 | Метиловые эфиры ЖКТМ:Метиловый эфир пальмитиновой кислотыСН3-(СН2)14-СООСН3Метиловый эфир пальмитолеиновой кислотыСН3-(СН2)6-СН=СН-(СН2)6-СООСН3Метиловый эфир олеиновой кислотыСН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООСН3Метиловый эфир линолевой кислотыСН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3Метиловый эфир линоленовой кислотыСН3-(СН2)3-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3Метиловый эфир i-линолевой кислотыСН3-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООСН3 | 0,84 1,32 32,56 39,36 19,51 6,41 |
3 | Метиловые эфиры олеиновой кислотыМетиловый эфир стеариновой кислотыМетиловый эфир пальмитиновой кислотыМетиловый эфир олеиновой кислотыМетиловый эфир линолевой кислоты | 6,85 11,51 24,13 57,51 |
Продолжение таблицы 8 - Групповой химический состав продуктов на базе жирных кислот таллового масла | ||
N° | Групповой химический состав | Содержание, % |
4 | Гептиловые эфиры ЖКТМГрупповой состав такойже как у метиловых эфиров ЖКТМ | |
5 | Бутиловые эфиры ЖКТМГрупповой состав такойже как у метиловых эфиров ЖКТМ | |
6 | Изо-пропиловые эфиры ЖКТМГрупповой состав такойже как у метиловых эфиров | |
7 | Пропиловые эфиры ЖКТМГрупповой состав такойже как у метиловых эфиров ЖКТМ | |
8 | Диэфиры дикарбоновых кислотСН3-(СН2)5 CН=СН-(СН2)7-СООСН3СН3-(СН2)5 (CН2)7-CООCН3Содержание моноэфиров ЖКТМСостав метиловых эфиров такойже как у метиловых эфиров ЖКТМСодержание основного вещества | 5 95 |
9 | Пентоэритритовый эфир жирных кислот подсолнечного масла (пентол)R1СООН2С СН2ООСR2СR3СООН2С CН2ООСR4Где, R1 может быть стеариновая кислота;R2может быть пальмитиновая кислота;R3 может быть олеиновая кислота;R4может быть линолевая и линоленовая кислота. | 4,1 6,0 3,0 59,9 |
Для оценки поведения исследуемых продуктов в резиновых смесях и их влияния на свойства резин использовали следующий комплекс методов исследования:
Метод определения вязкости по Муни ГОСТ 10732-64
Метод определения кинетики вулканизации на реометре Монсанто ГОСТ 12535-78
Метод определения сопротивления раздиру ГОСТ 262-75
Метод определения твердости по Шору А ГОСТ 263-75
Метод определения температуростойкости ГОСТ 270-75
Метод определения упруго-прочностных свойств при растяжении ГОСТ 270-75
Метод определения стойкости к термическому старению ГОСТ 9024-75
Метод определения вязкости по Муни ГОСТ 10732-64
Метод определения пластичности ГОСТ 415-75
Метод определения способности к преждевременной вулканизации ГОСТ 41141-75
3. Экспериментальная часть
Ныне основная масса ингредиентов резиновых смесей производится путем переработки нефтепродуктов, в то время как экологически чистые продукты на базе возобновляемого сырья растительного и животного происхождения, в том числе на основе масел и жиров, находят незначительное применение в отечественной резиновой промышленности. Однако интерес к таким продуктам, которые называют олеохимикатами, будет расти в связи с ограниченностью мировых запасов нефти и токсичностью большинства нефтепродуктов.
Одним из альтернативных нефти источников сырья может служить талловое масло – побочный продукт переработки древесины в целлюлозобумажной промышленности. В его состав входят жирные и смоляные кислоты, неомыляемые вещества и примеси природного происхождения. Жирные кислоты представлены преимущественно кислотами С18 различной степени насыщенности.
Оценивая перспективы применения продуктов переработки таллового масла в резинах, в настоящей работе использовали продукты на основе жирных кислот таллового масла (ЖКТМ), а в отдельных случаях применяли продукты на основе жирных кислот подсолнечного и льняного масла.
Разработанный на кафедре химической технологии органических веществ Ярославского государственного технического университета процесс глубокой переработки животных и растительных жиров, и в том числе ЖКТМ, позволяет получать путем взаимодействия жирных кислот со спиртами различного строения сложные эфиры этих кислот – жидкие маловязкие продукты, различающиеся химическим составом, непредельностью и кислотностью.
Поскольку жирные кислоты представлены преимущественно кислотами С18 различной степени ненасыщенности. Сложные эфиры ЖКТМ, выбранные в качестве объектов исследования, различались строением спиртового радикала. Физико-химические характеристики и химический состав этих продуктов приведены в таблицах 7 и 8.
Сложные эфиры, выбранные в работе в качестве объектов исследования, по химическому строению можно разделить на три группы.
1. Сложные эфиры, в которых спиртовой радикал представлен алифатическими спиртами нормального и изостроения с количеством атомов углерода от С1 доС7.
2. Диэфиры дикарбоновых кислот[1], полученные в результате процесса димеризации ненасыщенных эфиров карбоновых кислот, по реакции Дильса-Альбера.