ТОШКЕНТ КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ
ҲУЗУРИДАГИ ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ
БЕРУВЧИ 14.07.2016.Т.08.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
ТОШКЕНТ КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ
НУРҚУЛОВ ФАЙЗУЛЛА НУРМУМИНОВИЧ
ТАРКИБИДА ФОСФОР-, ОЛТИНГУГУРТ-, ХЛОР ТУТГАН
ОЛИГОМЕРЛАРНИ МАҲАЛЛИЙ ХОМ АШЁЛАРДАН ОЛИШ
ТЕХНОЛОГИЯСИ
02.00.14- Органик моддалар ва улар асосидаги
материаллар технологияси
(техника фанлари)
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент шаҳри – 2016 йил
1
УДК: 546.222.4;546.185;678.942.3.063
Докторлик диссертацияси автореферати мундарижаси
Оглавление автореферата докторской диссертации
Content of the abstract of doctoral dissertation
Нурқулов Файзулла Нурмуминович
Таркибида фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерларни
маҳаллий хом-ашёлардан олиш технологияси.........................................
3
Нуркулов Файзулла Нурмуминович
Технология получения олигомеров с фосфор-, серо-, хлорсодержа щими
соединениями на основе местного сырья...................................... 29
Nurkulov Fayzulla
Technology of oligomers with phosphorus, sulfur-, chlorine-containing
compounds based on local raw materials......................................................
55
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works.................................................................................
79
2
ТОШКЕНТ КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ
ҲУЗУРИДАГИ ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ
БЕРУВЧИ 14.07.2016.Т.08.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
ТОШКЕНТ КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ
НУРҚУЛОВ ФАЙЗУЛЛА НУРМУМИНОВИЧ
ТАРКИБИДА ФОСФОР-, ОЛТИНГУГУРТ-, ХЛОР ТУТГАН
ОЛИГОМЕРЛАРНИ МАҲАЛЛИЙ ХОМ АШЁЛАРДАН ОЛИШ
ТЕХНОЛОГИЯСИ
02.00.14- Органик моддалар ва улар асосидаги
материаллар технологияси
(техника фанлари)
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент шаҳри – 2016 йил
3
Докторлик диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар
Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида 28.04.2016/В2016.2.Т659 рақам
билан рўйхатга олинган.
Докторлик диссертацияси Тошкент кимё-технология институтида бажарилган.
Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз) илмий кенгаш веб саҳифасига
(www.tkti.uz) ва “ZiyoNet» Ахборот-таьлим порталига (www.ziyonet.uz) жойлаштирилган.
Илмий маслаҳатчилар: Джалилов Абдулахат Турапович
кимё
фанлари доктори, профессор
Расмий оппонентлар: Махсумова Ойтўра Сиддиқовна
кимё фанлари доктори, профессор
Қодиров Тўлқин Жумаевич
техника фанлари доктори, профессор
Амонов Мухтор Рахматович
техника фанлари доктори, профессор
Етакчи ташкилот: Ўзбекистон Миллий Университети
Диссертация
ҳимояси
Тошкент
кимё-технология
институти
ҳузуридаги
14.07.2016.T.08.01 рақамли Илмий кенгашнинг 2016 йил «___»______ соат __ даги
мажлисида бўлиб ўтади. (Манзил: 100011, Тошкент шаҳар Шайхонтоҳур тумани,
А.Навоий кўч. 32. тел: (99871)244-79-20, факс:(99871)244-79-17, e-mail: tkti_info@edu.uz).
Докторлик диссертацияси билан Тошкент кимё-технология институти Ахборот
ресурс марказида танишиш мумкин (__рақами билан рўйхатга олинган). (Манзил: 100011,
Тошкент шаҳар Шайхонтоҳур тумани, А.Навоий кўч.32. тел: (99871)244-79-20).
Диссертация автореферати 2016 йил «___»_____ куни тарқатилди.
(2016 йил «__»_____даги № __ рақамли реестр баённомаси).
С.М. Туробжонов
Фан доктори илмий даражасини берувчи илмий кенгаш
раиси, т.ф.д., профессор
А.С. Ибодуллаев
Фан доктори илмий даражасини берувчи илмий кенгаш
илмий котиби, т.ф.д., профессор
Г. Рахмонбердиев
Фан доктори илмий даражасини берувчи илмий кенгаш
ҳузуридаги илмий семинар раиси, т.ф.д., профессор
4
КИРИШ (докторлик диссертацияси аннотацияси)
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.
Ҳозирги кунда
дунёда 20% дан ортиқ бино ва иншоотлар ёнғин асоратида фойдаланиб
бўлмас ҳолатига келади. Уларда қўлланиладиган қурилиш материалларини
ёнғинга чидамлилигини ошириш учун фосфор, олтингугурт ва хлор тутган
олигомерлари билан ишлов берилади. Қурилиш материалларига бундай
ишлов бериш 2016 йилда 5,4% га ошди. Қурилиш материаллари ва
биноларни ёнғинга қарши ишлов беришда ишлатилувчи композицион
материаллар реологик ва физик-механик хоссаларини яхшилаш, структура
ҳосил қилиш жараёнини ростлаш учун синтетик олигомерлар асосида
модификаторлар олиш долзарб муаммодир
1
.
Мустақиллик йилларида мамлакатимизда оловбардош материаллар,
антикоррозион қопламалар олишда полифункционал таъсирга эга органик
модификаторлар қўллаш юзасидан кенг қамровли тадбирлар амалга
оширилиб, бу йўналишда, жумладан, сифатли фосфор-, олтингугурт-, хлор
тутган олигомерларни ишлаб чиқариш, уларнинг қурилиш ва полимер
материаллари оловбардошлигини ошириш борасида муаян натижаларга
эришилди.
Бугунги кунда жаҳонда таркибида фосфор-, олтингугурт-, хлор
гуруҳлари тутган олигомер ва полимер материалларни сифатини ошириш
улардан самарали фойдаланиш юзасидан мақсадли тадқиқотларни амалга
ошириш муҳим бўлиб, бу борада, жумладан, қуйидаги масалаларга алоҳида
эътибор қаратилмоқда: таркибида олтингугурт тутган полисульфид
каучуклари олиш ва герметиклар сифатида қўллаш; фосфор-, олтингугурт
тутган олигомер антипиренларни олиш ва ёғоч ва полимер қурилиш
материалларида қўлланилиши ўрганиб чиқиш; таркибида хлор-, олтингугурт
тутган хлорсульфоланган полиэтилен олиш усулини ишлаб чиқиш
технологияси ва антикоррозион қопламалар сифатида қўллаш усулини ишлаб
чиқиш. Шулар асосида ушбу олигомерларнинг физик-кимёвий хоссалари,
уларни модификация жараёнлари ва қўлланилиши мумкин бўлган соҳалари
изчил тадқиқ этиш ва технологиясини яратиш долзарб масалалардан
ҳисобланади.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги
ПҚ-1442 сон «2011-2015 йиларда Ўзбекистон Республикаси саноатини
ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги Қарори, 2015 йил 4
мартдаги ПФ-4707-сон «2015-2019 йилларда ишлаб чиқаришни таркибий
ўзгартириш, модернизация ва диверсификация қилишни таъминлаш бўйича
чора-тадбирлар дастури тўғрисида»ги Фармони ва Ўзбекистон Республикаси
Вазирлар Маҳкамасининг 2015 йил 22 январдаги 8-сон «Саноатда ишлаб
чиқариш
харажатларини
қисқартиришга
ва
маҳсулот
таннархини
пасайтиришга доир қўшимча чора-тадбирлари тўғрисида»ги қарори ҳамда
мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда
1
http://www.ogneportal.ru/news/russia/7891.21.07.2016 Джон Уилсон, специальный автор.
5
белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти
муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожлани
шининг устувор йўналишларига боғлиқлиги.
Мазкур тадқиқот респуб
лика фан ва технологиялар ривожланишининг VII. «Кимёвий технология ва
нанотехнология» устувор йўналишига мувофиқ бажарилган.
Диссертация мавзуси бўйича хорижий илмий тадқиқотлар шарҳи
2
.
Оловбардош герметиклар ва антикоррозион композициялар учун фосфор-,
олтингугурт-, хлор тутган олигомер ва полимер кимёвий қўшимчалар олиш
ва қўллашга йўналтирилган илмий изланишлар жаҳоннинг етакчи илмий
марказлари ва олий таълим муассасалари, жумладан, University of Bolton
Interests (Буюк Британия), Stanford University, University of Massachusetts
Amherst (АҚШ), Prince of Songkla University (Тайланд), Indian Rubber
Manufacturers Research Association (Ҳиндистон), Волгоград давлат техника
университети (Россия), Д.И.Менделеев номидаги Россия кимё-технология
университети (Россия), Қозон миллий технологик тадқиқот университети
(Россия), Тошкент кимё-технология институтида (Ўзбекистон) олиб
борилмоқда.
Оловбардош герметиклар ва антикоррозион композициялар учун
фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомер ва полимер кимёвий
қўшимчалар олиш ва қўллашга оид жаҳонда олиб борилган тадқиқотлар
натижасида қатор, жумладан, қуйидаги илмий натижалар олинган:
полимерлар, текстил буюмлари ва армирланган термопласт толалар
ёнувчанлигини секинлаштиришда қўлланилган (University of Bolton Interests,
Буюк Британия); фотокимёвий хлорсульфолаш орқали сульфонамид ҳосил
қилинган
(Stanford
University,
АҚШ);
эпоксид олигомерлари ва
диоксибензоин ҳосилалари асосидаги оловбардош полимерлар олинган
(University of Massachusetts Amherst, АҚШ); полисульфид олигомерлари
асосидаги герметикларни олиш технологияси жорий қилинган ҳамда
тўйинмаган эластомерлар асосидаги қотадиган ва қотмайдиган композицион
материаллар сифатида қўлланилган (Қозон миллий технологик тадқиқот
университети, Россия); саноат экологияси ва полимерлар кимёвий
технологияси, ҳар хил табиатга эга бўлган адгезия промоторлари ва
полифункционал модификаторлар олиш технологияси ишлаб чиқилган
(Волгоград давлат техника университети, Россия); полимер материалларида
янги комплекс хоссалар бериш мақсадида модификация қилиш технологияси
ишлаб чиқилган (Д.И.Менделеев номидаги Россия кимё-технология
университети).
Дунёда фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомер ва полимер
кимёвий қўшимчалар олиш ва қўллаш бўйича қатор, жумладан, қуйидаги
2
Диссертация
мавзуси
бўйича
хорижий
илмий
тадқиқотлар
шарҳи
http://www.bolton.ac.uk/IMRI/Staff/StaffPages/ProfessorBaljinderKandola.aspx; http://www.en.psu.ac.th; http://www.irmra.org;
https://chidseylab.stanford.edu/publications; https://www.umass.edu/newsoffice/article/umass-amherst-scientists-create-fire-safe
plastichttp://www.vstu.ru; http://www.muctr.ru; http://www.edu.ru/abitur/act.3/ds.1/isn.222/index.php. ва бошқа манбалар
асосида ишлаб чиқилган.
6
устувор йўналишларда тадқиқотлар олиб борилмоқда: полимерлар, текстил
буюмлари
ва
армирланган
термопласт
толалар
ёнувчанлигини
секинлаштириш; полисульфид олигомерлари асосидаги герметиклар қотиш
жараёни, структураси ва хоссаларини аниқлаш; ҳар хил табиатга эга бўлган
адгезия промоторлари ва полифункционал модификаторлар хоссаларини
аниқлаш, шу билан бирга уларни полимер материаллари ва клей таркиблари
билан таъсирлашиш механизмини такомиллаштириш; герметик ва
антикоррозион композицияларни полимер қўшимчалар билан модификация
қилиш.
Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.
Каучуксимон полимер
композицияларини синтези ва модификациялаш Baljinder Kandola, Robert M.
Waymouth
,
Kenneth A. Ellzey, W. Millins, P. K. Patra, R. Kerry Rowe, De-Yi
Wang, Ю. Н Хакимуллин, А. К. Микитаев, Н. А. Кейбал, В.Ф. Каблов, А.Т.
Джалилов, Н.А. Самигов, А.С. Ибодуллаев, Ф.А. Магрупов томонидан ўрга
нилган.
Оловбардош материаллар антикоррозион қопламалар ва гереметиклар
олиш технологиясининг ривожланишидаги асосий йўналишлари қурилиш ва
саноат композицияларини самарасини оширишга қаратилган каучуксимон
полимерларни модификациясига қаратилган. Темирбетон, темир ва полимер
конструкцияларини хизмат даврини узайтириш, уларнинг эксплуатацион
хоссаларини яхшилаш саноат ва қурилиш темир конструкцияларини
сифатини оширишдаги умумий вазифаларни ечимидан ажралмаган ҳолда
амалга оширилади.
Оловбардош материаллар, герметиклар ва антикоррозион қопламалар
сифатини оширишнинг асосий йўналишлари индивидуал ва полифункционал
таъсирларга эга органик модификаторлар қўллашдан иборат. Оловбардош
материаллар, герметиклар ва антикоррозион қопламалар модификациялаш
оддий усуллар орқали герметиклар самарасини ошириш, металларни қоплаш,
полимер ва ёғочнинг оловбардошлигини ошириш ва шу каби мақсадларда
фойдаланиш имконини яратади.
Диссертация мавзусининг диссертация бажарилган олий таълим
муассасасининг илмий тадқиқот ишлари билан боғлиқлиги.
Диссертация
тадқиқоти Тошкент кимё-технология институти ва Тошкент кимё-технология
илмий тадқиқот институти ДУКларининг илмий тадқиқот ишлари режа
сининг А 12-002. «Маҳаллий хомашёлар асосида синтетик каучуклар ва
эпоксид смолалари олиш технологиясини ишлаб чиқиш» (2012-2014 йй.), И
2015-7-5 «Янги самарали олигомер антипиренлар қўллаш орқали
материалларнинг оловбардошлигини ошириш» (2015-2016 йй.), А 12-007
«Маҳаллий хомашёлар асосида сульфохлорланган полиэтиленлар олиш ва
уларни юқори адгезияли қопламалар сифатида қўллаш» (2015-2017 йй.)
лойиҳалари. 8- инновацион ғоялар, технологиялар ва лойиҳалар республика
ярмаркаси доирасида тузилган шартномалар: №7-2012/08-2012 й. рақамли
шартнома «Газ ва нефт қувурларини тупроқ коррозиясидан ҳимоялаш учун
полиэтилен ва полиуретан қопламалар олиш технологиясини ишлаб чиқиш»,
7
№13-2015/05-2015 й рақамли шартнома «Газ ва нефт қувурлари учун
полиолефин клейлар асосидаги икки қатламли антикоррозион қопламаларни
ишлаб чиқиш ва амалиётга татбиқ этиш» ва Тошкент архитектура ва қурилиш
институти КА-14-003 «Саноат чиқиндилар асосида олинган антипиренлар
билан ишланган ресурс тежовчи оловбардош қурилиш материалларини
ишлаб чиқиш ва тадқиқ этиш» (2015-2017 йй.) мавзусидаги амалий лойиҳа
доирасида бажарилган.
Тадқиқотнинг мақсади
фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган
бирикмалар асосидаги янги олигомерларни, композицион полимер
материаллар олишда қўллаш ва олиш технологиясини ишлаб чиқишдан
иборат.
Тадқиқот вазифалари:
янги юқори самарали фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар
олиш усулларини ўрганиш, уларнинг синтезини оптимал шароитларини
аниқлаш;
фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерларнинг физик-кимёвий,
физик-механик хоссаларини ва тузилишини ўрганиш;
фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар учун модификаторлар
синтезини ва уларни модификациясини ўрганиш;
фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерларни оловбардошлик,
физик-механик ва антикоррозион хоссаларини тадқиқ этиш, ушбу
олигомерларни қўллашдаги техник-иқтисодий самарадорликни асослаш.
Тадқиқотнинг объекти
сифатида F-0220 маркали полиэтилен,
иккиламчи полиэтилен, қуйи молекулали полиэтилен, эпихлоргидирин,
глицерин дихлоргидрини, карбамид, уротропин, формалин, натрий
тетрасульфиди, ортофосфор кислотаси, тетрабор кислотасининг натрийли
тузи, олтингугурт, хлор.
Тадқиқотнинг предмети
хлорсульфоланган полиэтилен, тиокол
каучуги, олигомер антипирен, модификаторлар.
Тадқиқот усуллари.
Диссертацияда ИҚ-спектроскопия, дифференциал
термик, рентгенофаз, электронмикроскопия ва элемент
таҳлиллари
усулларидан фойдаланилган.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги
қуйидагилардан иборат:
маҳаллий хомашёлар асосида фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган
олигомерлар олинган;
олтингугурт тутган полисульфид каучуклари, фосфор-, олтингугурт
сақловчи олигомер антипиренлари ва олтингугурт-, хлор тутган
хлорсульфоланган полиэтиленларни физик-кимёвий хоссалари аниқланган;
синтез қилинган бирикмаларнинг хоссалари ва тузилиши аниқланган;
фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар учун модификаторлар
синтези, уларнинг модификацияси ва механик хоссаларга таъсири
асосланган;
фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерларнинг физик-механик,
герметик, оловбардошлик ва антикоррозион хоссалари аниқланган, ҳамда
8
ушбу олигомерларнинг қўлланилишидаги техник-иқтисодий самарадорлиги
аниқланган.
Тадқиқотнинг амалий натижаси.
антипирен, хлорсульфоланган полиэтилен ва полисульфид каучуги
ишлаб чиқариш технологияси ва уларни полимер композициялари олишда
қўллаш таклиф этилди;
хлорсульфоланган полиэтилен асосида атмосфера ва агрессив муҳитлар
таъсирига чидамли қоплама ишлаб чиқилди;
фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар асосида олинган
антипиренлар қўшилган полимер ва ёғоч композицияларини иссиқлик ва
оловбардошлиги аниқланди;
антипирен, полисульфид каучуги ва сульфохлорланган полиэтилен
асосида антикоррозион қопламалар олиш бўйича техник ҳужжатлар ишлаб
чиқилди.
Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги.
Синтез қилинган бирик
маларнинг тузилиши ва таркиби элемент таҳлили, дифференциал термик
таҳлил ва ИҚ-спектроскопия усуллари орқали, шунингдек, олинган
композициянинг физик-кимёвий хоссалари ИҚ-спектроскопия,
дифференциал термик, рентгенофаз, элемент ва электронмикроскопик
таҳлиллар орқали изоҳланади.
Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти.
Тадқиқот
натижаларининг илмий аҳамияти маҳаллий хомашёлар асосида юқори
самарали фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар олиш усуллари,
синтезнинг оптимал шароитлари таклифлари, фосфор-, олтингугурт-, хлор
тутган олигомерларнинг янги антипиренлар ва олигомер қопламалар олишда
қўллаш билан изоҳланади.
Тадқиқот натижаларининг амалий аҳамияти фосфор-, олтингугурт-,
хлор тутган олигомерларни саноат миқёсида герметиклар, олигомер
антипирелар ва антикоррозион қопламалар сифатида ишлатилишига хизмат
қилади.
Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Олигомер таркибли
антипиренлар, герметиклар ва антикоррозион қопламаларини синтез қилиб
олиш технологияси ва қўлланилиши бўйича олинган илмий натижалар
асосида:
олигомер антипиренларни олиш усулига Ўзбекистон Республикаси
Интеллектуал мулк агентлигининг ихтирога патенти олинган (IAP 05216,
2016). Мазкур ихтирога патент юқори самарага эга бўлган олигомер
антипирен олиш имконини беради;
Ишлаб чиқилган олигомерлар антипирен, герметик ва антикоррозион
қопламалари «Ўзкимёсаноат» АЖ корхоналарида қурилиш материалларини
барқарорлигини оширишда ва металл системаларида коррозияга қарши
жорий этилган («Ўзкимёсаноат» АЖ нинг 2016 йил. 26 августдаги, 05-
2862/М-сон. маълумотномаси). Ушбу натижалар бино ва иншоотларнинг,
конструкциялар учун қопламалар, ёнғиндан сақловчи олигомерлар
9
импортини қисқартиради ва газ қувурларини антикоррозион қопламалар
ёрдамида ишлаш даврини 12% га узайтиришига эришилган.
Тадқиқот
натижаларининг апробацияси.
Тадқиқот натижалари қуйидаги
илмий–амалий анжуманларда, жумладан, «Аналитик кимё фанининг долзарб
муаммолари» IV Республика илмий-амалий анжумани (Термиз, 2014),
«Полимерлар фанининг замонавий муаммолари» 7- Санкт Петербург ёш
олимлар конференцияси (Санкт-Петербург, Россия, 2011), «Полимерлар
фанининг замонавий муаммолари» 8- Санкт-Петербург ёш олимлар
конференцияси (Санкт-Петербург, Россия, 2012), «Полимерлар фанининг
замонавий муаммолари» 9- Санкт-Петербург ёш олимлар конференцияси
(Санкт-Петербург, Россия, 2012), «Ресурс ва энергия тежамкор экологик
зарарсиз композицион материаллар» халқаро илмий техникавий конференция
материаллари (Тошкент, 2013), «Янги полимер композицион материаллар» IX
халқаро илмий-амалий конференция материаллари. (Нальчик, Россия, 2013),
«Янги полимер композицион матери аллар» X халқаро илмий-амалий
конференция материаллари. (Нальчик, Россия, 2013), 5-халқаро илмий амалий
конференция «НАУКА ВЧЕРА, СЕ ГОДНЯ, ЗАВТРА» Новосибирск 2013,
халқаро илмий конференцияда, «IN NOVATION-2013» халқаро илмий
конференцияда (Тошкент, 2013), «INNO VATION-2014» халқаро илмий
конференцияда (Ташкент, 2014), «Умидли кимёгарлар-2013» Ёш олимлар,
магистрантлар ва бакалавриат талабаларини XXII- илмий-техникавий
анжуманининг мақолалари тўплами 1 том. Тош кент-2013,
«Олигомерлар-2015» V- халқаро конференция Волгоград-2015, XXXVI
халқаро илмий амалий конференция Новосибирск 2016, мавзуларидаги
республика ва халқаро илмий конференцияларда маъруза кўринишида баён
этилган ҳамда апробациядан ўтказилган.
Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши.
Диссертация мавзуси
бўйича жами 55 та илмий иш чоп этилган, шулардан, Ўзбекистон
Республикаси Олий аттестация комиссиясининг докторлик диссертациялари
асосий илмий натижаларини чоп этиш тавсия этилган илмий нашрларда 16 та
мақола, жумладан, 12таси республика ва 4 таси хорижий журналларда нашр
этилган.
Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.
Диссертация таркиби кириш,
бешта боб, хулоса, фойдаланилган адабиётлар рўйхати ва иловалардан
иборат. Диссертациянинг ҳажми 200 бетни ташкил этган.
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ
Кириш қисмида ўтказилган тадқиқотларнинг долзарблиги ва зарурати
асосланган, тадқиқотнинг мақсади ва вазифалари, объекти ва предметлари
тавсифланган, республика фан ва технологиялари ривожланишининг устувор
йўналишларига мослиги кўрсатилган, тадқиқотнинг илмий янгилиги ва
амалий натижалари баён қилинган, олинган натижаларнинг илмий ва амалий
аҳамияти очиб берилган, тадқиқот натижаларини амалиётга жорий қилиш,
10
нашр этилган ишлар ва диссертация тузилиши бўйича маълумотлар
келтирилган.
Диссертациянинг
«Фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар
ривожланиш итиқболлари ва замонавий муаммолари ва уларнинг олиш
технологияси»
деб номланган биринчи бобида фосфор-, олтингугурт-, хлор
тутган олигомерлар олиш бўйича адабиётлар таҳлили кўрсатилган, фосфор-,
олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар ва улар асосидаги композицияларни
кимёвий таркиби бўйича қўлланилиши ўрганилган. Шунингдек, олинган
олигомерларни самаралилиги, уларни полимер композицияларининг
структура ҳосил қилиш жараёнларига таъсири ўрганилган. Фосфор-,
олтингугурт-, хлор тутган олигомерларнинг синтези, физик-кимёвий
хоссалари бўйича ва шу билан бирга клейловчи ва оловбардошлик хоссалари
бўйича тадқиқот ишлари тизимлаштирилган, танқидий кўриб чиқилган.
Полифункцияли
олигомер
антипиренларни
олишнинг
долзарблиги
кўрсатилган.
Полисульфид
олигомерларини
вулканланиши
ва
модификацияси, вулканизатларни тузилиши ва хоссалари, фосфор сақловчи
бирикмаларни полимерлар учун антипиренлар сифатида ишлатилиши таҳлил
қилинган. Галоген сақламайдиган ёнишни секинлатувчилар билан
полиолефинлар ёнишини пасайиш механизми ўрганилган.
Диссертациянинг
«Фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар
ва полимерларнинг кинетикаси, физик ва кимёвий хоссаларини тадқиқ
этиш»
деб номланган иккинчи бобида назарий ва амалий тадқиқот
натижалари, жумладан фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар
синтезлари кинетикаси қонуниятлари ва механизмларини ўрганиш
натижалари таҳлил этилган. Аниқландики, олинган олигомерларнинг
хоссалари уларнинг реакция механизми ва жараёнидаги кинетик
қонуниятларнинг ўзига хослиги билан боғланган синтез усулларига боғлиқ.
Шулардан келиб чиққан ҳолда, кам миқдорларда ҳам полимер ва ёғоч
буюмларга талаб этиладиган физик-кимёвий ва физик-механик хоссаларни
бера оладиган олигомерларнинг синтези ва қўлланилиши зарурати юзага
келди.
Турли хил олигомер клей ва оловбардош материаллар миқдорини
кенгайтириш мақсадида полифункционал фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган
ингибиторлар синтези жараёни тадқиқ этилди ва улар асосида
биринчилардан бўлиб ўндан ортиқ янги маҳсулотлар: АР-100, AP-110, АР 120,
АР-130, АР-140, АР-150, АДж-1, АДж-2 и АДж-3 синтези амалга оширилди.
АДж-1 маркали фосфор тутган олигомер антипиренлар синтези тадқиқ
этилди. Реакция самарасига ҳароратнинг, вақтнинг ва бошланғич
маҳсулотларнинг нисбати ва катализаторнинг таъсири каби АДж-1 олигомер
антипиренни олишнинг оптимал шароитлари ўрганилди. АДж-1 синтези
самарасини ошириш мақсадида реакция турли хил шароитларда: ҳар хил вақт
давомийлигида, бошланғич моддаларнинг турли нисбатларида ва турли
катализаторлар иштирокида амалга оширилди. Аниқландики, реакция унуми
11
бошланғич моддаларнинг нисбатлари 1:2:2 бўлган ҳолда бошқа ҳолларга
нисбатан юқорироқ бўлади. Кўплаб тажрибалар натижасида шундай хулосага
келиндики, 90
°
С ҳароратда, 3 соат давомида, сульфат кислота катализатор
сифатида ишлатилганда анча юқори бўлади.
АДж-2 маркали фосфор тутган олигомер антипиренлар синтези тадқиқ
этилди. Реакция самарасига ҳароратнинг, вақтнинг ва бошланғич
маҳсулотларнинг нисбати ҳамда катализаторнинг таъсири каби АДж-2
олигомер антипиренни олишнинг оптимал шароитлари ўрганилди. АДж-2
синтези самарасини ошириш мақсадида реакция турли хил шароитларда: ҳар
хил вақт давомийлигида, бошланғич моддаларнинг турли нисбатларида ва
турли катализаторлар иштирокида амалга оширилди. Аниқландики, реакция
унуми бошланғич моддалар: бор сақловчи бирикма, формалин ва
меламинларнинг нисбатлари 1:2:1 бўлган ҳолда бошқа ҳолларга нисбатан
юқорироқ бўлади. Кўплаб тажрибалар натижасида шундай хулосага
келиндики, 90
°
С ҳароратда, 4 соат давом этганда анча юқори бўлади. Ушбу
ҳолда реакция унуми 76 % ни ташкил этади ва олинган олигомер антипирен
сувда эрувчан, қаттиқ, оқ рангли кўринишдаги модда бўлади.
Олтингугурт- ва хлор тутган сульфохлорланган полиэтилен олиш
жараёни. Сульфохлорланган полиэтилен (ХСПЭ) синтези учун юқори
босимли полиэтилен (ЮБПЭ), паст молекулали полиэтилен (ПМПЭ) ва
иккиламчи полиэтилен (ИПЭ) ишлатилди. Олинган ХСПЭ тегишли
хомашёларга қараб қуйидагича номланади: ЮБПЭ дан олнгани ХСПЭ,
ПМПЭ дан олинган ПМХСПЭ ва ИПЭ дан олингани ИХСПЭ.
ХСПЭни олиш жараёни реакциясини схематик тарзда қуйидагича
ёзишимиз мумкин:
CH
2
CH
2 n
CH
2
CH
2
CI
2
SO
2
CH
2
CH CH
2
CH
2
12
CH
2
CH
CI
SO
2
CI
17
Турли хил конструкция ва юзаларни атроф муҳит таъсирлари
натижасида емирилишидан сақлашнинг иқтисодий самарали усули бу-махсус
қопламалар яратишдир. Ушбу турдаги материаллар юқори кимёвий
чидамлилик, яхши физик-механик хоссалар, атмосфера таъсирларига
чидамлилик, барқарорлик кўрсаткичлари ва арзон бўлиши керак. Ушбу
талабларга маълум миқдорда етарли хомашёга ва паст нархларга эга
сульфохлорланган полиэтилен тўғри келади.
Ушбу бирикманинг структураси ИҚ-спектроскопия таҳлили орқали
тасдиқланган. Солиштириш мақсадида полиэтилен ва унинг полимер
ҳосиласи ХСПЭларнинг ИҚ- спектрлари олинди.
ХСПЭ ва ПМХСПЭ ИҚ-пектрларида қуйидаги кимёвий боғлар ва
функционал гуруҳларга хос ютилиш чизиқлари мавжуд: 2850- см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари симметирик -CH
2
кимёвий боғига тегишли,
12
800-600 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари C–S кимёвий боғига тегишли,
800–600 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари C–Cl кимёвий боғига тегишли,
1120-1230 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари S=O кимёвий боғига тегишли,
1370-1365 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари R–SO
2
–Cl гуруҳларига
тегишли, 1464-720 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари -CH
2
кимёвий боғига
тегишли.
Модификацияловчи қўшимчалар синтезини тадқиқ этиш. Мочевина ва
эпихлоргидрин, мочевина аддукти ва эпихлоргидрин, меламин аддукти ва
эпихлоргидрин, меламин ва эпихлоргидрин асосидаги модификаторларнинг
олиш технологик режимлари ишлаб чиқилди. Ўтказилган тадқиқот
натижалари шуни кўрсатадики, эпихлоргидрин ва меламиннинг 1:1
нисбатларида ЭМЕ-1 ва бошланғич моддаларнинг 2:1 нисбатида эса ЭМЕ-2
маҳсулоти олинади. Эпихлоргидриннинг мочевина аддукти билан 1:1
нисбатдаги таъсири натижасида ЭАО-1 ва бошланғич моддаларнинг 2:1
нисбатида эса ЭАО-2 маҳсулотлари ҳосил бўлади.
Ўтказилган реакция натижасида ҳосил бўлган ОН-гуруҳларига
тегишли ютилиш чизиқлари (ОН-гуруҳларининг валент тебранишига хос)
3600-3000 см
-1
соҳасида намоён бўлади. Бирламчи аминлар 1650-1580 см
-1
соҳасида интенсив ассимметрик деформацион тебранишига хос ютилиш
чизиқларини намоён этади. Иккиламчи аминлар деформацион тебранишига
хос ютилиш чизиқлари 1650-1580 см
-1
соҳасида жуда кучсиз намоён бўлиб,
қийин аниқланилади.
900-650 см
-1
соҳасида бирламчи аминлар деформацион тебранишга хос
бўлган кенг ютилиш чизиқларига эга.
Шу билан бирга реакциянинг бориши ҳақида ИҚ-спектрларида эпоксид
гуруҳига тегишли 917 см
-1
соҳасида (эпоксид ҳалқанинг деформацион
тебранишига хос бўлган) ютилиш чизиқлари мавжуд эмаслиги далолат
беради.
Диссертациянинг «
Фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар
модификацияси ва уларни хоссаларига таъсирини тадқиқ этиш
» деб
номланган учинчи бобида суюқ тиоколларнинг вулканланиш кинетикасига
марганец (IV) оксидини таъсири ўрганилган.
Ҳозирги кунда марганец (IV) оксиди структурасини саноат
полисульфид олигомерларини (ПСО) қотиш тезлигига таъсири ўрганиш
алоҳида аҳамиятга эга. Амалиётда ПСО ларини қотиришда биринчи навбатда
таркибидаги марганец диоксиди фаоллиги билан боғлиқ, турли хил
фаолликка эга бўлган вулканловчи пасталарга дуч келинади.
ПСО вулканизациялашда занжир узайиши, чизиқли занжирларнинг
охиридаги тиол гуруҳларининг оксидланишидаги ўзига хос тикилиш ва узун
занжирнинг чокланиши кузатилади. Олинган структура кўрсаткичлари
таҳлили
ПСО
ларини
вулканлаш
реакциясида
саноат
миқёсида
ишлатиладиган марганец диоксидини фаоллигини вулканланиш жараёнига
қадар баҳолаш имконини беради, шу билан бирга вулканловчи агентдаги
Мn
4+
ионларининг ҳар хил ҳаракатчанлик, локаллашув ва концетрацияси
13
ПСО ларининг вулканланиш жараёнларининг тезлигини фарқланишига сабаб
бўлади.
Жадвал 1.
АМ-05, У-30М маркали чет эл герметикловчи ва қотирувчи пасталари
таркиблари
№
Герметикловчи паста
Қотирувчи паста
1
АМ-05
Тиокол -100 Оҳак -60
TiO2 -10
Эпоксид смоласи Э-40 -5
П9А -5
MnO
2
-100 ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100 H
2
O -0
2
У-30М
Тиокол 2-маркали -100 Техник
углерод П803 -35
MnO
2
-100 ДБФ -76,6
Стеарин кислотаси -0,4
А-175 -4
Жадвал 2.
Дихлоргидрин асосидаги герметикловчи ва қотирувчи пасталари
таркиблари
№
Герметикловчи паста
Қотирувчи паста
1
ДХГО-1
Тиокол-ДХГО -100 Оҳак -
TiO
2
-10
Эпоксид смоласи ЭД-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
2
ДХГО-1
Тиокол-ДХГО -100 Оҳак - TiO
2
-10 Эпоксидная смола ЭД-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеарин кислотаси -0,4
ПЭПА -4
3
ДХГО-2
Тиокол-ДХГО -100 Оҳак - TiO
2
-10
Эпоксид смоласи -Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
4
ДХГО-2
Тиокол-ДХГО -100 Оҳак - TiO
2
-10 Эпоксидная смола - Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеарин кислотаси -0,4
ПЭПА -4
Ўз навбатида ушбу кўрсатилганлардан охиргиси тиокол
композицияларининг яшовчанлигини кўрсатади.
Юқорида айтиб ўтилганларни тасдиқлаш мақсадида тўлдирувчилар
табиати ва таркибида ЭД-40 маркали диан эпоксид смоласи сақловчи У-30М
14
ва АМ-05 маркали чет эл герметикларини хоссаларига қотиш тезлигини
таъсири ўрганилди. Полисульфид каучукларини қотириш марганец диоксиди
билан амалга оширилиб, чет эл аналогларидан фарқли ЭД-20 ва Ц маркали
эпоксид смолалари ишлатилди. Ишлаб чиқилган герметкловчи пасталари У
30М ва АМ-05 маркали чет эл қотирувчилари билан солиштирилиб шу нарса
аниқландики, герметикловчи ва қотирувчи пасталар бир текисда аралиашиб
кетади ва чет аналоглари билан бир хил хоссаларга эга. 1, 2, 3, 4- жадвалларда
ишлаб чиқилган ва чет эл герметикловчи ва қотирувчи пасталар таркиблари
келтирилган. Герметикларни қотириш таъсир этиш даври тугагандан кейин
48 соат давомида 70
°
С ҳароратда амалга оширилди. 5-
жадвалда келтирилган маълумотлардан шуни хулоса қилиш мумкинки,
марганец диоксиди фаоллиги биринчи навбатда, кутилганидек, қотиш
Жадвал 3
Дихлоргидрин ва эпихлоргидрин асосидаги герметикловчи ва
қотирувчи пасталари таркиблари
№
Герметикловчи паста
Қотирувчи паста
1
ДЭО-1
Тиокол-ДХГО:ЭХГО -100 Оҳак
- TiO
2
-10 Эпоксидная смола
Э-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
2
ДЭО-1
Тиокол- ДХГО:ЭХГО -100
Оҳак - TiO
2
-10 Эпоксид
смоласи Э-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеарин кислотаси -0,4
ПЭПА -4
3
ДЭО-2
Тиокол- ДХГО:ЭХГО -100
Оҳак - TiO
2
-10 Эпоксид
смоласи -Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
4
ДЭО-2
Тиокол- ДХГО:ЭХГО -100
Оҳак - TiO
2
-10 Эпоксид
смоласи - Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеарин кислотаси -0,4
ПЭПА -4
тезлигига (барқарорлигига, 24 ва 48 соатдан кейинги Шор бўйича
қаттиқлигига) таъсир этади ва деформацион мустаҳкамлик хоссаларига,
охирги қаттиқлигига деярли таъсир этмайди. Ҳаттоки юқори тезликдаги
қотиш жараёни (яшовчанлиги 10-12 мин) да ҳам мустаҳкамликни
ёмонлашувига сабаб бўладиган дефект структураларни ҳосил бўлмайди.
15
Жадвал 4
Эпихлоргидрин асосидаги герметикловчи ва қотирувчи пасталари
таркиблари
№
Герметикловчи паста
Қотирувчи паста
1
ЭХГО-1
Тиокол- ЭХГО -100 Оҳак -
TiO
2
-10 Эпоксид смоласи
Э-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
2
ЭХГО-1
Тиокол- ЭХГО -100 Оҳак -
TiO
2
-10 Эпоксид смоласи
Э-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеарин кислотаси -0,4
ПЭПА -4
3
ЭХГО-2
Тиокол-:ЭХГО -100 Оҳак -
TiO
2
-10 Эпоксид смоласи -Ц
-5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
4
ЭХГО-2
Тиокол- ЭХГО -100 Оҳак -
TiO
2
-10 Эпоксид смоласи - Ц
-5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеарин кислотаси -0,4
ПЭПА -4
Жадвал 5
Ҳар хил қотиш тезлигидаги тиокол герметикларининг хоссалари
№ Тиокол
герметики
Яшовчанл
иг и,
Мин
Узилишдаг
и
мустаҳкамл
иг и,
МПа
Узилишдаги
нисбий
чўзилиш, %
Шор бўйича
қаттиқлик, А
24с 48с
58с
1
У-30М
10
2,87
275
48
51
56
2
У-30М
420
2,51
275
31
38
54
3
АМ-05
12
0,82
460
-
-
-
4
АМ-05
510
0,81
510
-
-
-
5
ДХГО-1
12
2,93
310
42
52
58
6
ДХГО-1
420
2,64
285
33
41
56
7
ДХГО-2
12
1,24
264
35
42
54
8
ДХГО-2
420
0,95
230
31
38
52
9
ДЭО-1
12
3,00
410
50
54
61
10
ДЭО-1
420
2,75
395
38
44
52
11
ДЭО-2
12
2,55
360
34
43
51
12
ДЭО-2
420
2,20
270
30
34
45
13
ЭХГО-1
12
3,50
440
52
58
62
14
ЭХГО-1
420
2,85
480
42
54
58
15
ЭХГО-2
12
1,52
375
30
44
50
16
ЭХГО-2
420
1,45
280
28
35
42
16
Мn
4+
каби ионларга октаэдрик симметриялардан кучли четланиш ва
олтита қўшни кислород атомлари билан анча кучсиз ковалент боғлар хосдир.
Шунинг учун ҳам олигомернинг реакцион қобилиятли гуруҳлари
оксидланиши жараённинг биринчи босқичидаёқ жуда катта тезликда боради.
Кейин эса ҳаракатчан Мn
4+
ионларининг сарфлангани ҳисобига вулканизация
жараёнига вулканизацияловчи агентнинг бошқа, каттароқ бирикмалар
таркибига кирувчи ва кислород атомлар билан мустаҳкам боғланган Мn
4+
ионлари иштирок эта бошлайди, бунда ПСО ларининг вулканланиш жараёни
секинлашади.
Ёғоч ва унинг асосидаги буюмларни (целлюлоза, қоғоз пахтаси ва б.)
АДж-1, АДж-2 антипиренларини қўшиш билан оловдан ҳимоялаш.
Фосфор-бор тутган бирикмалар асосида янги кўп функцияли олигомер
антипиренлар синтез қилиниб, АДж-1 ва АДж-2 маркали антипиренларнинг
хосссалари ўрганилди.
Синов ишлари қуйидагича амалга оширилди: қарағай ёғочи
намуналари диаметри 50 мм ва узунлиги 166 мм бўлган пўлат қувур ичига
жойлаштирилади. Қувурдан 5 мм чиқиб турган намуна тагидан спиртли ёки
газли (бизнинг ҳолда спиртли аланга) аланга қўйилади. Ёндиргич билан
намуна орасидаги масофа 10 мм ташкил этади. Намунани газ алангасида
тутиб туриш вақти 1 мин., спиртли алангада тутиб туриш вақти эса 1 мин. 30
сек. Ёндириш манбаи олингандан кейин намунанинг ўз-ўзидан ёниш ва
туташ вақти аниқланади.
Жадвал 6.
АДж-1 нинг оловдан ҳимоялаш самараси
№
Наму
на
лар
Вақт, сек
Масса, гр
Массанинг
йўқотилиши
Ўз-ўзидан ёниш
Туташ
Синовгача
Синовдан
кейин
гр.
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Мавжуд эмас
Мавжуд
эмас
135,66
139,04
136,72
134,19
138,58
136,33
134,85
136,97
133,89
137,41
125,84
128,59
127,58
124,88
129,13
127,43
125,62
126,46
125,39
128,37
9,82
10,45
9,14
9,31
9,45
8,90
9,23
10,51
8,50
9,04
7,24
7,52
6,69
6,94
6,82
6,53
6,85
7,68
6,35
6,58
Ўртача
6,9
Ушбу тажриба ГОСТ 16363-98 бўйича амалга оширилди. Услубнинг
моҳияти қоплама ёки юттировчи таркиб билан қайта ишланган ёғочни
иссиқликни ушлаб турадиган шароитда очиқ аланга таъсирида массасини
йўқотилишини аниқлашдан иборат. Синфланадиган усул оловбардршлик
самараси гуруҳини аниқлашда ёки сертификация тажрибалари ўтказишда
қўлланилади. Тезлаштирилган синов усуллари синфланиш синовларидан
17
ўтган оловдан ҳимоя воситаларини оловбардршлик самарасини назорат
қилишда ишлатилади.
Антипиренларнинг таъсири ёғоч таркибида маълум миқдорда бўлади ва
улар ёнғинни аланга манбаи бўлмаган ҳолларда ёниш жараёнига тўсқинлик
қилади. Оловни ёғочга таъсирида турли физик-кимёвий жараёнлар содир
бўлади, шулардан бири антипиренларнинг оловдан ҳимоя қилиш хоссасидир.
АДж-1 ни синов натижалари шуни кўрсатдики, намунанинг ўртача масса
йўқотиши 6.9 % ни ташкил этади ва ушбу натижага асосан оловдан
ҳимояловчи таркиб ГОСТ 16363-98 (6-жадвал) бўйича I гуруҳга киради.
Олигомер антипирен эритмаси қуйидагича тайёрланди: илиқ сувга (сув
ҳарорати 323-333 К да) ҳисобланган антипирен (30 % қуруқ таркиб ва 70 %
сув) яхшилаб эритилди. Тайёрланган эритма яхшилаб аралаштирилди ва икки
қават қилинган зич докадан ўтказилди.
Жадвал 7.
АДж-2 нинг оловдан ҳимоялаш самараси
№
Намуна
лар
Время, сек
Вақт, сек
Масса, гр
Ўз-ўзидан ёниш
Туташ
Синовгача
Синовдан
кейин
гр.
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Мавжуд эмас
Мавжу
д эмас
155,56
149,44
156,42
154,39
148,78
156,23
154,65
156,97
153,89
147,41
145,86
139,70
147,52
145,22
140,13
146,86
145,61
147,21
144,12
139,19
9,70
9,74
8,90
9,17
8,65
9,37
9,04
9,76
9,77
8,22
6,24
6,52
5,69
5,94
5,82
6,00
5,85
6,22
6,35
5,58
Ўртача
6,0
АДж-2 ни синов натижалари шуни кўрсатдики, намунанинг ўртача масса
йўқотиши 6,0 % ни ташкил этади ва ушбу натижага асосан оловдан
ҳимояловчи таркиб ГОСТ 16363-98 (7-жадвал) бўйича I гуруҳга киради.
Диссертациянинг
«Фосфор-, олтингугурт-, хлор тутган олигомерлар
ва полимер материалларнинг амалиётда қўлланилиши»
деб номланган
тўртинчи бобида олтингугурт сақловчи олигомер материалларининг
амалиётда қўланилиши тадқиқ қилинган.
Тадқиқот давомида аниқланган қонуниятларни тўқ ва оқ рангли икки
компонентли қурилиш герметикларини ишлаб чиқилган синтетик каучуклар
асосида тайёрлаш ташкил этади. Ишлаб чиқилган тиокол герметиклари
панеллар орасига, тўшаладиган буюмлар учун мўлжалланган ва уларнинг
тажриба лаборатория ишлаб чиқарилиш амалга оширилган.
Панеллар орасидаги ёриқларни герметиклаш учун герметиклар.
Герметиклар занжиридаги энг катта солиштирма оғирлик ПСО ҳиссасига
тўғри келади. Жаҳонда ПСО олигомерларини қўллаш тажрибасидан келиб
чиққан ҳолда, унинг мастика таркибидаги улуши 30-35 % дан кам
18
бўлмаслиги керак. Ушбу кўрсаткичлар биринчи навбатда суюқ тиоколлар
асосидаги таркибларга тегишли. Герметикларни яратишда тиол сақловчи
полимерлар қўлланилганда уларни таркибидаги олигомерлар миқдори 10-
40%гача бўлиши рухсат этилади. Ушбу ҳолат, юқорида айтиб ўтилганидек,
ушбу турдаги олигомер таркибларини катта миқдордаги тўлдирувчи ва
пластификаторларни мустаҳкамлик хоссаларини ўзгартирмаган ҳолда қабул
қила олиш имконияти билан боғлиқ.
Жадвал 8.
Герметиклар хоссалари
Кўрсаткич
ГОСТ талаби
ЭХГО
ДХГО:ЭХГО
ДХГО
Ранги
-
Тўқ ранг
Тўқ ранг
Очиқ ранг
Ишчи ҳарорат интервали, °С
-40 дан
+70°С гача
-40 дан
+70°С
гача
-40 дан
+70°С гача
-40 дан
+70°С гача
Зичлик, кг/.м. куб, кўп эмас
1500
1450
1450
1500
Сув ютувчанлиги, %, кўп эмас
2
2
2
2
Узилишдаги шартли
мустаҳкамлик, МПа, кам эмас
0,1
0,1-4,12
0,1-4,0
0,1-4,0
Чоклардаги нисбий
узилиш, %, кам эмас
150
150-250
150-210
150-210
ТКТИТИ ДУКда ишлаб чиқилган икки модификацияли қурилиш
герметиклари таркибида 10-40% дан кўп бўлмаган ЭД-20 смоласини
сақлайди, шу билан бирга панеллар орасидаги ёриқларни герметиклашда
ишлатиладиган герметикларга қўйиладиган талабларга мос келади. Уларнинг
хоссалари АМ-05, НВБ-2 турдаги герметиклар билан солиштириб кўрилди.
Ишлаб чиқилган герметиклар билан қўйилган технологик ва иқлимий
тажрибалар шуни кўрсатдики, улар етарлича эксплуатацион бардошлилик
намоён қилади (8-жадвал).
Герметиклар ишлаб чиқаришнинг технологик жараёни. Герметиклар
ишлаб
чиқаришда
тиоколли
герметиклар,
вулканловчи
агентлар,
тўлдирувчилар, пластификаторлар, вулканланишни адгезион тезлатувчилари
ва бошқа мақсадли қўшимчалар ишлатилади. Герметиклар олишнинг
технологик
жараёнини
компонентларни
хона ҳароратида механик
аралаштириш ташкил этади. Технологик жараён ўзида қуйидаги босқичларни
жамлаган: хом-ашёни қабул қилиш ва тайёрлаш, герметизацияловчи пастани
тайёрлаш, вулканловчи пастани тайёрлаш, қадоқлаш ва тамғалаш.
Ишлаб чиқариш учун керак бўлган барча хомашё ГОСТ ва ТШ
талаблари асосида кириш назоратидан ўтади.
Тиокол герметикларини ишлаб чиқаришда асосий пастларни тайёрлаш.
Аралаштиргичга керакли миқдорда тиоколь герметиклари солинади.
Сочилувчан маҳсулотлар (тўлдирувчи ва б.) паддонларда махсус қурилма
ёрдамида асосий паста тайёрланаётган қурилма оғзига олиб келинади ва қўл
ёрдамида аралаштиргич ишлаб турган ҳолатда бошланғич тиокол
герметикларига солинади. Сочилувчан маҳсулотларни чангини тортиб олиш
мақсадида фильтрли вентиляция қурилмаси ишга туширилади. Ҳамма
хомашё солиниб бўлинганидан кейин паста бир хил массагача
19
аралаштирилади. Аралаштиришдан сўнг тайёр масса бир хил аралашган
материал олиш мақсадида майдалагичдан ўтказилади. Аралаштиришнинг
умумий вақти 6 соатдан кам бўлмаслиги керак.
Тиокол герметиклари олишнинг технологик схемаси. Полисульфид
олигомерлар асосидаги, айниқса, суюқ тиоколлар асосидаги герметиклар
ўзларининг ёғга, бензинга чидамлилик, газ ўтказмаслик, атмосфера
таъсирларига чидамлилик ва кенг ҳарорат интервалларида ишлай олиш
имкониятлари каби уникал комплекс хоссалари туфайли қурилишда,
машинасозликда ва авиацияда кенг қўлланилади.
ТКТИТИ ДУК да мамлакатимизда ишлаб чиқариладиган хомашёлар
асосида синтетик каучуклар олиш жараёни бўйича тадқиқотлар олиб
борилмоқда. Полисульфид (тиокол) каучуклари бисгалоид бирикмаларни
тетрасульфид натрий билан таъсирлаштириб олинди. Металл оксидлари
билан вулканлаш жараёнида юқори герметиклик, 70
0
С дан 160
0
С гача
ҳарорат интервалида ишлай оладиган ва юқори электроизоляцион хоссаларга
эга бўлган вулканизат олинди.
Синтетик каучуклар авиацияда, автосаноатда, электроника саноатида,
қурилишда ва бошқа саноат тармоқларида қўлланилиши мумкин.
Ўзбекистонда биринчи бўлиб полисульфидларнинг экологик хавфсиз ва
юқори самарали усули ишлаб чиқилди. (Рис-1).
Янги олигомер кўп функцияли полисульфид олигомерлари синтез
қилинган бўлиб, шу билан бирга уларга турли хил факторлар таъсири:
эритувчилар, температура, термик таъсирлар ва бошқалар ўрганилган.
Синтетик каучуклар ичида полисульфид каучуклари энг арзони ва
қулайи ҳисобланади. Фақат, баъзи бир хоссалар бўйича бошқа каучуклардан
ортда қолади. Шунинг учун ҳам олинган каучукларни махсус резина техника
буюмлари ишлаб чиқарадиган саноат соҳаларида қўллаган мақсадга
мувофиқ.
1- тетрасульфид натрия эритмаси тайёрланадиган
қурилма; 2- эпихлоргидрин учун идиш; 3-реактор
полимеризатор;
4- совутгич; 5- насос; 6- нейтрализатор; 7- қуритгич.
Расм 1. Полисульфид каучуги олишнинг технологик схемаси
20
Ишлаб
чиқилган
фосфор
тутган
олигомерларни
амалиётда
қўлланилиши.
Ҳозирги кунда анча кенг тарқалган ва анъанавий қурилиш
материалларига ёғоч, полимер ва улар асосидаги буюмлар бўлиб қолмоқда.
Шу билан бирга, устунлик тарафлари билан бирга ёғочда маълум бир
камчиликлар
ҳам
мавжуд
бўлиб
булардан
энг
асосийси
тез
алангаланувчанлик ва ёнувчанлик.
Шу нуқтаи назардан, ёғоч ва полимерларни турли усуллар билан
ёнғиндан ҳимоялаш муаммоси юзага келиб, шулардан самаралироғи уларни
оловдан ҳимояловчи қопламалар билан қоплашдир.
Олигомер антипиренларни кенг миқёсда қўлланилиш имкониятларини
уларнинг технологик ва иқтисодий самарадорлик кўрсаткичлари шу билан
бирга қўлланилишдаги иқтисодий самарадорлик кўрсаткичлари белгилаб
беради. Биринчилардан бўлиб ТКТИТИ ДУКда эпихлоргидрин ва фосфор
сақловчи бирикмалар асосида полуфункционал олигомер антипиренлар
ишлаб чиқарилган бўлиб, ҳарорат, фосфор сақловчи бирикманинг ўз-ўзидан
борувчи полимерланиш жараёнига таъсири, ҳосил бўлган олигомерлар
хоссалари ва олинган полифункционал олигомерларнинг асосий физик
кимёвий антипиренлик хоссалари тадқиқ этилган.
Ўзбекистонда биринчилардан бўлиб юқори самарали ва экологик
хавфсиз полифункционал олигомер антипиренлар олиш усули ишлаб
чиқилди. Юқоридв кўрсатилган фосфор сақловчи бирикмаларни антипирен
қўшимчалар сифатида қўллаш, улардаги бошланғич механик хоссаларни
сақлаган ҳолда, зарарлиги, ёнувчанлиги, алангаланувчанлиги, тутун ҳосил
қилувчанлиги паст бўлган полимер, ёғоч ва текстил маҳсулотларини олиш
имконини беради.Антипиренлар ишлаб чиқариш учун Ўзбекистонда ишлаб
чиқариладиган мочевина, магний оксиди, фосфор кислотаси, глицерин
асосидаги эпихлоргидрин ва фосфор кислотаси ҳосилалари керак бўлади.
Эпихлоргидрин билан азот, олтингугурт, фосфор, магний сақловчи
бирикмалар таъсирида борадиган полимерланиш жараёнини ўрганиш,
шубҳасиз, илмий ва амалий аҳамиятга эга. Аниқландики, эпихлоргидринни
баъзи бир азот, фосфор сақловчи бирикмалар билан таъсирлашуви
натижасида ўз-ўзидан борадиган полимерланиш жараёни юз беради. Ушбу
тадқиқотлар турли гуруҳлар табиатининг ўз-ўзидан борувчи полимерланиш
жараёнига таъсирини ўрганиш имконини беради.
Шундан келиб чиқиб, ТКТИТИ ДУКда эпихлоргидринни фосфор
сақловчи бирикмалар билан ўз-ўзидан борувчи полимерланиш жараёни
ёрдамида янги олигомерлар олиш жараёни ўрганилди.
Ушбу гуруҳнинг бир вакили сифатида аммофосни карбамид, магний
оксиди, суюқ шиша ва тетрасульфид натрийни кучсиз ишқорий муҳитда
поликонденсацияси
кейинчалик
эса
ортофосфор
кислотаси билан
нейтраллаш орқали олинган АР-100, AP-110, АР-120, АР-130, АР-140, АР-150
ва АДж-1, АДж-2, АДж-3 каби оловдан ҳимояловчи таркблар олинди.
Антипиреларнинг оловдан ҳимоялаш самараси НПБ 251-98 «Оловдан
сақловчи таркиблар ва улар асосидаги ёғоч материаллари учун бирикмалар.
21
Умумий талаблар. Синов усуллари.» (табл.9).
Жадвал 9
Ёғочлар учун олигомер антипиренларнинг оловдан ҳимоялаш самараси
Олигомер-ни
нг номи
Ёнишдаги
масса
йўқотилиши,
%
Ёнишдан
ҳимоялаш синфи
Суртиш
технологияси
Сарфи,
кг/м
2
АР-100
7,5
I
Суркаш,
Валикли
суркаш, сепиш
орқали
0,30
AP-110
6,9
I
0,40
АР-120
8,0
I
0,30
АР-130
5,2
I
0,30
АР-140
8,2
I
0,50
АР-150
3,6
I
0,40
АДж-1
6,9
I
0,45
АДж-2
6,0
I
0,40
АДж-3
6,4
I
0,30
Жуда яхши ёнғинга қарши хоссаларни намоён қилган ишлаб чиқилган
олигомерларнинг ёнғиндан ҳимоялаш самараси бўйича тадқиқотлар
Ўзбекистон Республикаси ИИВ ЁХДБнинг Ёнғин техникаси лабораториясида
амалга оширилди. Саноат-тажриба шароитида амалиётга тадбиқ этиш учун
50 кг ортиқроқ антипирен ишлаб чиқарилган.
Олигомерловчи агент жуда кам миқдорда қўшилади ва қулай нархи
туфайли саноат миқёсидаги қурилиш материалларини ишлаб чиқаришда кенг
ишлатиш мумкин. Олигомер антипирен ишлаб чиқариш кўп энергия ва
мураккаб технологияни талаб қилмайди. Асосий афзалликларидан яна бири
реакцияни юқори бўлмаган ҳароратда (90
о
Сгача) олиб борилиши. (Рис-2).
1-катализатор учун идиш; 2-фосфор сақловчи бирикма учун идиш;
3-эпихлоргидрин учун идиш; 4-реактор; 5-сушильная камера;
6-майдалагич; 7-тайёр маҳсулот
Расм 2 – Олигомер антипирен олиш технологик схемаси
Ишлаб чиқилган
олтингугурт ва хлор сақловчи полимер материалларининг амалиётда
қўлланилиши.
Маҳаллий хомашёлар асосида сульфохлорланган полиэтилен
(Хайпалон каучуги) олиш ишлаб чиқилди. Сульфохлорланган полиэтилен
республикамизда етарлича бўлган қуйи молекулали полиэтилен ёки
иккиламчи полиэтиленнни хлорли сулфурил ёки хлор билан олтингугурт
диоксиди ёрдамида сулфохлорлаб олинади. Ушбу каучук юқори озон
таъсирига, атмосфера таъсирларига чидамлилик юқори адгезия хоссалари
билан ажралиб туриб, резинотехник
22
буюмлар ишлаб чиқаришда резина клейлари, валларни гуммирловчи
сифатида кенг қўлланилмоқда. Арзонлиги ва мавжудлиги билан фарқ
қиладиган ушбу каучукни ишлаб чиқаришни ташкил этиш сезиларли
миқдорда синтетик каучуклар ва резина клейларини импортини қисқартириш
имконини берган бўлар эди.
Сульфохлорланган каучукни 60-75°С ҳароратда тўртта хлорли
углеродда эритилган полиэтиленни инициатор иштирокида хлор ва
олтингугурт диоксиди аралашмаси ёрдамида сульфохлорлаб олинади.
Иницирланган реакция натижасида полиэтилендаги водород атомлари
қисман хлор ва сульфохлорид гуруҳлари билан алмашган маҳсулот ҳосил
бўлади.
Полимер молекуласига хлор атомининг кириши тартибли структурани
бузилишига ва кристаллик даражасини тушишига олиб келади. Полимер
аморф бўлиб қолади. Хлор ва олтингугуртнинг оптимал миқдорларида
полимер сиқилишга, паст ҳароратга ва агрессив муҳитларга чидамлилик каби
хоссаларни намоён қилади.
Сульфохлорланган полиэтилен қуйидаги эритувчиларда эрийди:
бензолда, бензил спиртида, декалинда, диоктилфталатда, ксилолда,
метилэтилкетонда,
н-бутиламинда,
нитробензолда,
пиридинда,
тетрахлоруглеродда,
тералинда,
толуолда,
хлороформда,
фуранда
этиленхлоридда, хлорбензолда, тионил хлоридда, циклогексанолда.
Умуман олганда, мамлакатимизда, синтетик сульфохлорланган
полиэтиленни ишлаб чиқаришни ташкил этиш, нафақат, резинотехник
буюмларни импортини қисқартиришга балки, ушбу соҳадаги кадрларни
тайёрлашда ҳам муҳим аҳамиятга эга.
ТКТИТИ да мамлакатимизда ишлаб чиқариладиган хомашёлар асосида
сульфохлорланган полиэтилен олиш жараёни тадқиқ этилган. «Шуртангаз»
УКМ чиқиндиларидан бўлган қуйи молекулали полиэтилен асосида
сульфохлорланган полиэтилен олиб кўрилди. Каучук ҳосил бўлиш жараёнига
полимер табиати, сульфохлорловчи агент (SO
2
+ Cl
2
) ва полимер
компонентларининг нисбати, инициатор ва эритувчи табиати, ҳарорат ва
давомийликларни таъсири шрганилди. Ушбу тадқиқотлар натижасида
«Хайпалон»
каучугини
ишлаб чиқаришнинг оптимал шароитлари
аниқланилди.
Сульфохлорланган полиэтилен асосидаги каучукларни мебеллар
соҳасидаги резина клейлари сифатида ишлатиш шуни кўрсатдики, олинган
клей юқори адгезион ва эластиклик хоссаларини намоён қилади.
Сульфохлорданган полиэтилен амомидаги вулканизатлар, юқори
адгезион хоссалар билан биргаликда атмосфера ва озон таъсирларига юқори
чидамлиликни намоён қилади. Синтез қилинган сульфохлорланган
полиэтилен МГ «ДБСТ» 431 км Целинник қишлоғидаги Сирдарё вилояти
МГБ 13.06.2013й. да газ қувурларига антикоррозион қоплама сифатида
ишлатиб кўрилди. (далолатнома илова қилинади)
Пенополиуретан ва полиолефин клейлар асосидаги икки қатламли
23
антикоррозион қопламаларни синовин олиб бориш. МГ «ДБСТ» 431 км
Целинник қишлоғидаги Сирдарё вилояти МГБ 13.06.2013й.да 8 метр
узунликка эга ишламайдиган газ қувури қазиб олинди. Қувурнинг маълум
бир қисми эски қопламалардан тозаланиб 646 эритувчиси билан ишлов
берилди. Қувур қуригандан сўнг унга 0.5-0.6 мм қалинликка эга
пенополиуретанли биринчи изоляция қатлами сурилди. Биринчи қатлам
қуригандан сўнг ушбу қопламанинг иккинчи қатламини суркаш орқали
қалинлик 1-1.2 мм га етказилди. Ушбу қатлам ҳам қуригандан сўнг
қопламанинг қалинлиги 2.5-3 мм етгунча полиолефин клейдан иборат
иккинчи қатлам суртилди. Изоляция ишлари тугагандан сўнг газ қувурлари
қайтадан кўмиб қўйилди.
11 ойдан сўнг 15.05.2014 й. да икки қатламли антикоррозион
қопламани ҳолатини тешириш мақсадида газ қувури қайтадан қазиб олинди.
Газ қувурини юзаси кўздан кечирилганда ҳеч қандай ёриқлар, тешиклар ва
кўчишлар кузатилмагани аниқланди. Юзани сифатини текшириш мақсадида
газ қувури юзасидаги қоплама қатлами ажратилди, қоплама қатлами
адгезияси ва металл юзаси кўздан кечирилди. Бунда қоплама қатлами жуда
қийнчилик билан ажратилди. Газ қувури юзаси очилгандан сўнг газ қувури
юзасида ҳеч қандай коррозия аломатлари кузатилмади. (Рис-3)
Солиштириш жараёнида аниқланилдики:
1. Икки қатламли изоляцион қоплама жуда яхши антикоррозион хоссага эга
ва металл билан қоплама ўртасида ҳеч қандай нам ва занглаш аломатлари
кузатилмади.
2. Икки қатламли изоляцион қоплама жуда юқори адгезион хоссага эга,
шунинг учн ҳам газ қувурлари очилганда ҳеч қандай ёриқлар ва
кўчишлар кузатилмади.
Расм 3 - Полиолефин клейи ва пенополиуретан асосидаги икки
қатламли антикоррозион қопламани синови
24
3. 4-расмдан кўриниб турибдики, газ қувурининг икки қатламли изоляцион
қоплама билан ишланган қисми қопланмаган қисмидан тубдан фарқ қилади.
Газ қувурининг қопланган қисмида оксидланишлар кузатилмади ва юзаси
қопланмаган қисмидан анча текис эканлиги аниқланда.
Тажрибалар шуни кўрсатадики, пенополиуретан ва полиолефин
клейлари асосидаги икки қатламли антикоррозион қоплама газ-,
нефтқувурларини агрессив таъсирлардан ҳимоя қилиш учун етарилича
юқори коррозияга чидамлилик хоссаларига эга.
Жадвал 10
Эпоксиуретан асосидаги олигомер қопламанинг хоссалари
№
Намунлар
Сув
ютувчан
лик
ГОСТ 4650
Адгезия,
Балл
ГОСТ 15140
Эрувчанл
ик
Кимёвий
чидамлилик
ГОСТ 9.403
1
Эпоксиэтилу
ре тан
0,5
1
Ацетон,
этанол,
ДМСО,
Суюлтирилган
ишқор ва
кислоталар,
0,45
1
ДМФА.
тузларнинг
эритмаларига
чидамли.
2
Эпоксибутилу
ре тан
0,45
1
0,45
1
3
Эпоксибутиле
н диуретан
0,42
1
0,40
1
4
Эпоксиглицид
ил уретан
3
1
2
1
Умуман олганда модификацияланган полиолефиннинг қалинлигини
ошириб бориш мақсадга мувофиқ.
Натижалар шуни кўрсатадики, газ-, нефтқувурларини тупроқ
коррозиясидан изоляция қилиш учун ТКТИТИ ДУК синтез қилинган
полиолефин клей ва пенополиуретанлар асосидаги икки қатламли
антикоррозион қопламани ишлатиш мумкин.
Жадвал 11
Юқори босимли полиэтилен (ЮБХСПЭ), паст молекулали
полиэтилен (ПХСПЭ) ва иккиламчи полиэтилен (ИХСПЭ) асосидаги
хлорсульфоланган полиэтилен асосидаги қопламалар хоссалари
№
Намуна
ла р
Эксплуатац
ия
ҳарорати
о
С
Адгезия,
балл
ГОСТ 15140
Сув
ютувчанлик
ГОСТ 4650
Кимёвий
чидамлилк
ГОСТ
9.403
1
ХСПЭ
- 40
+ 120
1
0,42
Суюлтирилган
ишқор ва
кислоталар,
тузларнинг
эритмаларига
чидамли.
2
ПХСПЭ
1
0,45
3 ЮБХСПЭ
1
0,50
Полиолефин клей ва пенополиуретанлар асосидаги икки қатламли
қоплама металлар юзасини коррозиядан ҳимоя қилади.
Қолама ҳосил қилувчи модда металл ёки шиша юзасига 2 мм дан кам
бўлмаган, металлардан коррозиядан асрайдиган, икки қаватдан иборат бўлган
икки қатламли қоплама кўринишда суртилади
25
Синаладиган намуналар тайёрланиб, сув ютувчанлик ГОСТ 4650
бўйича, адгезия ГОСТ 15140 бўйича, эрувчанлик,кимёвий чидамлилик ГОСТ
9.403 бўйича аниқланилди. (Жадвал 10 ва 11).
1-полиэтилен эритмасини тайёрлаш учун қурилма; 2- хлор учун идиш; 3-
SO
2
Cl учун идиш; 4- реактор - полимеризатор; 5- совутгич; 6- насослар; 7-
нейтрализатор; 8- қуритгич.
Расм 4 - Хлорсульфоланган полиэтилен олиш технологик схемаси.
Шундай қилиб, пенополиуретан ва хлорсульфоланган полиэтилен асосидаги
икки қаламли қоплама антикоррозион қопламалар ишлаб чиқаришда
ишлатилиш мумкин ва техник, маиший эҳтиёжларга мўлжалланган резина
буюмлари учун, кабеллар изоляциясида, ёғоч, металл, темирбетон ва б. ларни
ҳимоя қилувчи лок-бўёқ материалларида қоплама ҳосил қилувчилар
сифатида, шу билан бирга клей ва герметикларга асос сифатида ишлатишга
тавсия этиш мумкин. (Рис-4).
Диссертациянинг
“
Ишлаб
чиқарилган
таркибида
фосфор-,
олтингугурт-, хлор сақловчи олигомер ва полимер материалларни
ишлаб чиқаришда қўллаш ва техник-иқтисодий асослаш
» деб номланган
бешинчи бобида таркибида фосфор-, олтингугурт-, хлор сақловчи олигомер,
полимер материалларни гермитиклар, ёнғиндан ҳимояловчи ва металл
коррозиясидан ҳимояловчи қўшимчаларни амалиётга татбиқ қилишдан
келадиган солиштирма ҳамда умумий иқтисодий самара муҳокама қилинган.
Таркибида фосфор-, олтингугурт-, хлор сақловчи олигомер ва полимер
материаллари асосида олинган полисульфид каучуклари герметиклар
сифатида қўллашдаги иқтисодий самарани баҳолаш импорт қилинган
герметиклар таннархлари билан солиштириш орқали амалга оширилди.
Полисульфид каучукларнинг тадқиқ қилиш натижалари МЧЖ «KAFOLAT
REZINA» да саноат шароитда муваффақиятли синовдан ўтказилди.
Олинган таркибида фосфор-, олтингугурт сақловчи олигомер антипиренлар
асосида олов бардош ёғоч ва полимер қурилиш материалларни қўллашдаги
иқтисодий самарани баҳолаш импорт қилинган антипирен
26
таннархлари билан солиштириш орқали амалга оширилди. Олигомер
антипиренларни тадқиқ қилиш натижалари МЧЖ «KAFOLAT REZINA»,
МЧЖ «QAYUM HOJI SERVIS», МЧЖ «Жиззах бинокор савдо»да саноат
шароитда муваффақиятли синовдан ўтказилди.
Ишлаб чиқилган таркибида фосфор-, олтингугурт ва хлор сақловчи
полимерлар сифатида хлорсульфирланган полиэтилен олинган бўлиб
металларни коррозиядан ҳимояловчи қопламалар сифатида қўллаш тажриба
синов натижалари қўллашдаги иқтисодий самарани баҳолаш импорт
қилинган антикоррозион қопламалар билан солиштириш орқали амалга
оширилди. Олигомер қопламаларни тадқиқ қилиш натижалари Тошкент
МГБ, МЧЖ «Муборакнефтгаз», МЧЖ «KAFOLAT REZINA», ЁХОМ «Ёнғин
муаммолари илмий лабораторияси», МЧЖ «QAYUM HOJI SERVIS», МЧЖ
«ORIGINAL COLORMIX», да саноат шароитда муваффақиятли синовдан
ўтказилди.
Шундай қилиб таркибида фосфор-, олтингугурт-, хлор сақлаган
олигомер ва полимер материаллари асосидаги махсулотлар ишлаб чиқариш
синовдан муваффақиятли ўтказилди. Ҳисоб-китоблар шуни кўрсатадики,
махаллий хом-ашёлар асосида олинган фосфор-, олтингугурт-, хлор сақловчи
олигомер ва полимерларни герметиклар, оловдан ҳимояловчи материаллар ва
металларни коррозиядан ҳимоялаш уларни ишлаш даврини узайтириш ва
импорт махсулотларни алмаштириш натижасида иқтисодий самара ҳам ошиб
боради. Қурилиш материалларини герметиклаш, оловбардошлилигини
ошириш ва металларни коррозиядан ҳимоялашда олиган олигомер ва
полимерлардан фойдаланиш мақсадга мувофиқдир.
ХУЛОСАЛАР
1. Ҳар хил ПСО асосидаги герметикларни қотириш, механик
хоссаларини кучайтириш ва кимёвий ўзгаришлар йўли билан модификация
қилиш технологияси таклиф қилинди.
2. Ишлаб чиқилган фаоллаштирувчи система иштирокида вулканланиш
жараёни механизми таклиф қилинди ва юқори деформацион мустаҳкамлик ва
адгезион хоссаларига эга оқ рангли герметиклар олиш
имконияти
кўрсатилди. Қотирувчи сифатида рух оксиди ва марганец диоксиди
ишлатилган тиокол олигомерлари асосидаги герметикларнинг
термик
хоссалари ТГ ва ДТТ орқали ўрганилди. Қотирувчи сифатида рух оксиди
ишлатилган герметикларда марганец диоксиди ишлатилган герметиклар
билан солиштирилганда вулканловчи тўр ҳосил бўлишининг
турли
хоссаларига боғлиқ бўлган термик ва релаксация хоссалари паст эканлиги
аниқланди.
3. Ёғоч ва полимерларни мақсадли янги антипиренлар синтез қилишни
кенг имконини яратувчи фосфор тутган композициялар билан оловдан ҳимоя
қилиш жараёнининг механизми таклиф этилди.
27
4. АР-100, AP-110, АР-120, АР-130, АР-140, АР-150 и АДж-1, АДж-2,
АДж-3, маркали олигомер антипиренлар асосида ёғоч ва полимерларни
оловдан ҳимоялаш тажрибалари ўтказилди. Аниқландики, ўзининг
самарадорлиги билан олинган антипиренлар чет эллик аналоглар билан бир
хил хоссага эга, шу билан бирга антипиренларда қутбли функционал
гуруҳлар билан боғлиқ қонуниятлар ҳам аниқланилди.
5. Ҳар хил системалар билан қотирилган ва ёғоч билан полимерни
оловдан ҳимоялаш самарадорлиги юқори бўлган гуруҳлар ўтказадиган,
фосфор тутган олигомерлар асосида оловдан ҳимояловчи таркиб ишлаб
чиқилди. Антипиренлар сифатида АР-100, AP-110, АР-120, АР-130, АР-140,
АР-150 и АДж-1,АДж-2, АДж-3 таркибли олигомерлар ишлатилиши тавсия
этилди.
6. Хлорсульфоланган полиэтиленни фосфор ва олтингугурт сақловчи
бирикмалар асосида олинган модификаторлар билан таъсирлашуви
ўрганилди. Кўрсатилдики, натижада полимер ҳар хил адгезион фаол функци
онал гуруҳларга эга бўлади.
7. Фосфор- азот тутган бирикмалар билан модификация қилинган
хлорсульфоланган полиэтилен асосидаги таркибларнинг адгезия структура
сини ҳосил қилиши ва адгезия мустаҳкамлигига таъсири аниқланди.
8. Композиция модификацияси натижасида олинган адгезив қоплама ни
структураси ўрганилди. Модификация натижасида юзанинг кескин ўзга риши
кўрсатилди. Ушбу структура юза билан таъсирни кучайиши натижаси да
адгезион мустаҳкамликни ошишига олиб келди.
9. Маҳаллий хомашёлар асосида P, S, CI- тутган бирикмалар олиш
технологияси ишлаб чиқилди ва МЧЖ «QAYUM HOJI SERVIS», МЧЖ
«KAFOLAT REZINA», Тошкент МГБ да амалиётга жорий этилди. Олинган P,
S, CI- тутган бирикмалар агрессив таъсирларга, атмосфера таъсирларига ва
юқори оловбардошликка эга.
28
НАУЧНЫЙ СОВЕТ 14.07.2016.Т.08.01 ПРИ ТАШКЕНТСКОМ ХИМИ
КО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ ПО ПРИСУЖДЕНИЮ
УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА НАУК
___________________________________________________________________________________________________________________
_
ТАШКЕНТСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
НУРКУЛОВ ФАЙЗУЛЛА НУРМУМИНОВИЧ
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛИГОМЕРОВ С ФОСФОР-, СЕРО-,
ХЛОРСОДЕРЖАЩИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ НА ОСНОВЕ
МЕСТНОГО СЫРЬЯ
02.00.14–Технология органических веществ и материалы на их основе
(технические науки)
АВТОРЕФЕРАТ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ
город Ташкент-2016 год
29
Тема докторской диссертации зарегистрирована 28.04.2016/В2016.2.Т659 в
Высшей аттестационной комиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан.
Докторская диссертация выполнена в Ташкентском химико-технологическом ин
ституте.
Автореферат диссертации на трех языках (узбекский, русский, английский) разме
щен на веб-странице по адресу www.tkti.uz и информационно-образовательном портале
ZiyoNet по адресу www.ziyonet.uz
Научный
консультант: Официальные
Джалилов Абдулахат Турапович
доктор химических наук,
профессор
оппоненты
:
Махсумова Ойтура Сиддиковна
доктор химический наук, профессор
Кодиров Тулкин Жумаевич
доктор технический наук, профессор
Амонов Мухтор Рахматович
доктор технический наук, профессор
Ведущая организация: Национальный Университет Узбекистана
Защита состоится «___» ______2016 г. в «___» часов на заседании научного совета
16.07.2013.Т.08.01 при Ташкентском химико-технологическом институте по адресу:
100011, г. Ташкент, Шайхонтаурский район, ул. А.Навои, 32. Тел.: (99871) 244-79-21; email:
tkti_info@edu.uz
Докторская диссертация зарегистрирована в Информационно-ресурсном центре
Ташкентского химико-технологического института за № ___, с которой можно ознако
миться в ИРЦ (100011, г. Ташкент, Шайхонтаурский район, ул. А.Навои, 32. Тел.: (99871)
244-79-21)
Автореферат диссертации разослан «___» ______2016 года.
(протокол рассылки №___ от ______2016г.)
С.М. Туробжонов
Председатель научного совета по присуждению
ученой степени доктора наук, д.т.н., профессор
А.С. Ибодуллаев
Ученый секретарь научного совета по присуждению
ученой степени доктора наук, д.т.н., профессор
Г. Рахмонбердиев
Председатель научного семинара при научном совете по
присуждению ученой степени доктора наук д.т.н.,профессор
30
ВВЕДЕНИЕ (аннотация докторской диссертации)
Актуальность и востребованность темы диссертации.
В мире более 20 %
зданий и сооружений из-за пожаров становятся непригодными. Для по
вышения огнестойкости используемых строительных материалов произво
дится их обработка фосфор-, серо и хлорсодержащими олигомерами. Такая
обработка материалов в 2016 году повысилась на 5,4%. Обработка зданий и
строительных материалов для огнезащиты и улучшения их реологических,
физико-механических свойств и регулирования структурообразования ком
позиционных материалов с использованием модификаторов на основе синте
тических реакционноактивных олигомеров является актуальной проблемой
1
.
За годы независимости в нашей стране по получению полифункцио
нальных огнестойких материалов, антикоррозионных покрытий были осу
ществлены широко охватываемые мероприятия по использованию фосфор-,
серо и хлорсодержащих олигомеров, а именно производства качественных
фосфор-, серо и хлорсодержащих олигомеров, которое служат в
определенной степени для повышения огнестойкости используемых строи
тельных и полимерных материалов.
На сегодняшней день в мире, уделяется внимание исследовательским
работам направленным на повышение качества и эффективности использо
вания фосфор-, серо и хлорсодержащих олигомеров и полимерных материа
лов. В этом аспекте определенный научный и практический интерес пред
ставляют реакционноспособные олигомеры, содержащие функциональные
группы Р, Сl, S; при этом фосфор и серосодержащие олигомеры могут быть
эффективно использованы как самостоятельно, так и совместно с целью по
лучения на их основе высокоэффективных антипиренов, герметиков, а также
покрытий и для других целей. Изучение процесса синтеза этих олигомеров
их физико-химические характеристики, а также возможные области приме
нения и разработка технологии являются актуальными.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит
выполнению задач, предусмотренных в постановлении Президента
Республики Узбекистан № 1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах
развития промышленности республики Узбекистан в период 2011-2015гг.»,
постановлении Президента Республики Узбекистан № 4707 от 04 марта 2015
года «О программе мер по реализации важнейших проектов по
модернизации,
техническому
и
технологическому
перевооружению
производства» и постановление Кабинета Министров РУз № 8 от 22 января
2015 года «О дополнительных мерах по сокращению расходов производства
и снижению себестоимости продукта», а также в других нормативно
правовых документах, принятых в данной сфере.
Соответствие исследования приоритетным направлениям развития
науки и технологий республики.
Данное исследование выполнено в соот-
1
http://www.ogneportal.ru/news/russia/7891.21.07.2016 Джон Уилсон, специальный автор.
31
ветствии с приоритетным направлением развития науки и технологии рес
публики VII. «Химическая технология и нанотехнология».
Международный обзор научных исследований по теме диссерта
ции
2
.
Научные исследования, направленные на получение и внедрение фос
фор-, серо, хлорсодержащих олигомерных и полимерных химических доба
вок для огнестойких герметиков и антикоррозионных композиций, осу
ществляются в ведущих научных центрах и высших образовательных учре
ждениях мира, в том числе в University of Bolton Interests (Великобритания),
Stanford University, University of Massachusetts Amherst (США), Prince of
Songkla University (Тайланд), Indian Rubber Manufacturers Research Associa
tion (Индия), Волгоградский государственный технический университет
(Россия), Российский химико-технологический университет имени Д.
И.Менделеева (Россия), Казанский национальный исследовательский техно
логический университет (Россия), Ташкентский химико-технологический
институт (Узбекистан).
В результате исследований, проведенных в мире по получению и внед
рению фосфор-, серо, хлорсодержащих олигомерных и полимерных химиче
ских добавок, получен ряд научных результатов, в том числе: применен в го
рючести и замедлении горения полимеров, текстиля и армированных волок
нистых термопластов (University of Bolton Interests, Великобритания), фото
химическим хлорсульфонированием переобразован сульфонамид (Stanford
University, США), получены огнеупорные полимеры, содержащие эпоксид
ные олигомеры и диоксибензоин производные (University of Massachusetts
Amherst, США), внедрены технологии получения герметиков на основе по
лисульфидных олигомеров и применены в качестве композиционных мате
риалов отверждающего и не отверждающего типа на основе ненасыщенных
эластомеров (Казанский национальный исследовательский технологический
университет, Россия), разработана технология получения полифункциональ
ных огнестойких модификаторов и промоторов адгезии различной природы,
химическая технология полимеров и промышленная экология (Волгоград
ский государственный технический университет, Россия), разработана техно
логия модификации полимеров и материалов на их основе с целью придания
им новых комплексных свойств (Российский химико-технологический уни
верситет имени Д. И.Менделеева, Россия).
В мире по получению и внедрению фосфор-, серо-, хлорсодержащих
олигомерных и полимерных химических добавок, по ряду приоритетных
направлений проводятся исследования, в том числе: замедление горючести
полимеров, текстиля и армированных волокон термопластика; определение
процессов отверждения, структуры, свойств и разработки герметиков на ос
нове полисульфидных олигомеров; определение свойств полифункциональ
ных модификаторов и промоторов адгезии различной природы, а также ис-
2
Обзор по теме диссертации разработано на основе зарубежных http://www.bolton.ac.uk/IMRI/Staff/StaffPages/
ProfessorBaljinderKandola.aspx; http://www.en.psu.ac.th; http://www.irmra.org;
https://chidseylab.stanford.edu/publications; https://www.umass.edu/newsoffice/article/umass-amherst-scientists-create-fire-safe
plastichttp://www.vstu.ru; http://www.muctr.ru; http://www.edu.ru/abitur/act.3/ds.1/isn.222/index.php. и других источников.
32
следование механизмов их взаимодействия с полимерными материалами и
клеевыми составами на их основе; модификация герметика и антикоррозион
ной композиции полимерными добавками.
Степень изученности проблемы.
Научным исследованиям по
развитию синтеза и модификации каучукоподобных полимерных композиций
были посвящены работы Baljinder Kandola, Robert M. Waymouth
,
Kenneth A.
Ellzey, W. Millins, P. K. Patra, R. Kerry Rowe, De-Yi Wang, Ю. Н Хакимуллин,
А. К. Микитаев, Н. А. Кейбал, В.Ф. Каблов, А.Т. Джалилова, Н.А. Самигова,
А.С. Ибодуллаева, Ф.А. Магрупова.
Основные направления в развитии технологии герметика, антикоррози
онных покрытий и огнестойких материалов направлены на модификацию ка
учукоподобных полимеров для повышения эффективности строительных и
промышленных композитов. Увеличение срока службы железобетонных, же
лезных и полимерных конструкций, улучшение их эксплуатационных ка честв
неотделимы от решения общей задачи дальнейшего повышения каче ства
строительства и промышленных железных конструкций.
Вместе с тем, приоритетным направлением по повышению качества
герметиков, антикоррозионных покрытий и огнестойких материалов являют
ся исследования в области использования органических модификаторов ин
дивидуального и полифункционального действия. Модифицирование герме
тиков, антикоррозионных покрытий и огнестойких материалов является
наиболее доступным и простым способом существенного повышения эффек
тивности герметика, покрытия металлов и огнестойкой древесины, полиме
ров и может быть успешно использовано для этих целей.
Связь темы диссертации с научно-исследовательскими работами
высшего образовательного учреждения, где выполнена диссертация.
Диссертационное исследование выполнено в рамках плана научно
исследовательских работ прикладных и инновационных проектов Ташкент
ского химико-технологического института и ГУП Ташкентского научно
исследовательского института химической технологии А 12-002 «Разработка
технологий производства синтетических каучуков и эпоксидной смолы на
основе местных сырьевых ресурсов» (2012-2014гг.), И-2015-7-5 «Повышение
огнестойкости материалов c применением новых эффективных олигомерных
антипиренов» (2015-2016гг.), А 12 - 007 «Получение сульфохлорированных
полиэтиленов на основе местного сырья и их применение в качестве высоко
адгезионных покрытий» (2015-2017гг.), договор №7-2012/08-2012г. «Разра
ботка технологии производства полиуретанового покрытия и полиэтилено вой
пленки для изоляции газонефтепроводов от почвенной коррозии», дого вор
№13-2015/05-2015г: «Разработка и внедрение двухслойного антикорро
зионного покрытия на основе полиолефинового клея для НКТ труб», заклю
ченного в рамках 8-Республиканской ярмарки инновационных идей, техно
логий и проектов и Ташкентского архитектурно-строительного института
КА-14-003 «Разработка и исследование ресурсосберегающих огнестойких
33
строительных материалов обработанных антипиренами, полученных на
основе отходов промышленности» (2015-2017гг.).
Целью исследования
является разработка технологии получения и
применение в производстве композиционных полимерных материалов новых
олигомеров на основе фосфор-, серо, хлорсодержащих соединений.
Задачи
исследования:
определение способов получения новых высокоэффективных фосфор-,
сера-, хлорсодержащих олигомеров, определение оптимальных условий их
синтеза;
изучение строения, физико-химические и физико-механические свой
ства Р-, S-, Cl- содержащих олигомеров;
изучение синтеза модификаторов для Р-, S-, Cl- содержащих олигоме
ров и их модификация;
исследование огнестойкости, физико-механические и антикоррозион
ные свойства Р-, S-, Cl- содержащих олигомеров, обоснование технико
экономической эффективности применения этих олигомеров.
Объектом исследования
является полиэтилен марки F-02020, вторич
ный полиэтилен, низкомолекулярный полиэтилен, эпихлоргидрин, дихлор
гидрин глицерина, карбамид, уротропин, формалин, тетрасульфид натрия,
ортофосфорная кислота, натрий тетраборная кислота, сера, хлор.
Предметом исследования
являются хлорсульфированный полиэти лен,
тиоколовый каучук, олигомерный антипирен, модификаторы.
Методы
исследования.
В диссертационной работе использованы ИК спектроскопии,
проведены дифференциално-термические, рентгенофазный,
электрономикроскопические и элементный анализы.
Научная новизна
заключается в следующем:
получены фосфор-, хлор, серо- содержащие олигомеры на основе мест
ного сырья;
определены физико-химические свойства серосодержащих полисуль
фидных каучуков, фосфор и серосодержащих антипиренов и серо-, хлорсо
держащих хлорсульфированного полиэтилена;
определено строение и свойства синтезированных соединений;
обоснованы влияния на механические свойства и их модификации син теза
модификаторов для фосфор-, хлор-, серо- содержащих олигомеров;
определены физико-механические и антикоррозионные свойства фос фор-,
хлор-, серо- содержащих олигомеров, огнестойкость и определено тех
нико-экономическая эффективность применения этих олигомеров.
Практические результаты исследования:
предложена технология производства хлорсульфированного полиэти
лена, антипирена и полисульфидного каучука и применение их в полимерных
композициях;
разработано покрытие, стойкое к атмосферным и агрессивным средам,
на основе хлорсульфированного полиэтилена;
34
определены огне- и теплостойкость полимерных и древесных компози
ций с добавлением полученного антипирена на основе Р, S, Cl - содержащих
олигомеров;
разработана техническая документация по получению антикоррозион
ного покрытия на основе хлорсульфированного полиэтилена, антипирена и
полисульфидного каучука.
Достоверность результатов исследований
обосновывается тем, что
состав и структура синтезированных соединений доказаны элементным ана
лизом и ИК спектроскопией, изучены дифференциально-термическим анали
зом (ДТА), а также физико-химическими свойствами композиции, с добавле
нием синтезированных веществ, изученных ИК спектроскопией, ДТА, ренге
нофазовым, элементным и электронно микроскопическим анализом.
Научная и практическая значимость результатов исследования.
Научная
значимость результатов исследования определяется выявлением способа
получения высокоэффективных Р, Cl, S- содержащих олигомеров на основе
местных сырьевых ресурсов, найдены оптимальные условия синтеза.
Закономерность модификации Р, Cl, S- содержащих олигомеров может быть
использована при получении новых олигомерных покрытий и антипиренов.
Практическая значимость работы заключается в проведении промыш
ленных испытаний, показана возможность применения Р, Cl, S- содержащих
олигомеров в качестве антипиренов и антикоррозионного покрытия.
Внедрение результатов исследования.
На основе результатов иссле
дований, по получению олигомерных антипиренов, герметиков и антикорро
зионного покрытий и технологии производства олигомеров:
способ получения олигомерного антипирен защищена патентом
Агентства по интеллектуальной собственности Республики Узбекистан на
изобретение (IAP 05216, 2016). Данное патент на изобретение даёт
возможность
получить
высокоэффективный
антипирен,
который
предотвращает горение;
разработанные технологии получения олигомерных антипиренов, гер
метиков и антикоррозионного покрытий внедрены на предприятиях АК «Уз
кимёсаноат» (справка АК «Узкимёсаноат» №05-2862/М от 26.08.2016 г.).
Экономический эффект от замены всех перечисленных ингредиентов полимер
ных и эластомерных композиций за счет олигомеров и защита конструкций
газо проводов превышает 12 %.
Апробация результатов исследования.
Результаты исследования из ложены
в виде лекции и прошли апробацию на международных и республи канских
научно-практических конференциях, в том числе, «Современные проблемы
науки о полимерах» (Ташкент, 2011), «Актуальные вопросы в об ласти
технических и социально-экономических наук» Республиканский
межвузовский сборник. (Ташкент, 2012), «Актуальные проблемы науки в хи
мической и пищевой промышленности» материалы республиканской научной
технической конференции, (Ташкент, 2012), «Актуальные проблемы науки в
аналитической химии» IV ая Республиканская научно-практическая
35
конференция (Термез, 2014), «Современные проблемы науки о полимерах» 7-
ая Санкт-Петербургская конференция молодых ученых. (Санкт-Петербург,
Россия, 2011); «Современные проблемы науки о полимерах» 8-ая Санкт
Петербургская конференция молодых ученых. (Санкт-Петербург, Россия,
2012); «Современные проблемы науки о полимерах» 10-ая Санкт
Петербургская конференция молодых ученых. (Санкт-Петербург, Россия,
2014), «Композицион қурилиш материаллари назарияси ва инновацион
технологиялар» Республиканская научно-практическая конференция. 8-9
ноября. (Ташкент, 2012), «Ресурсо- и энергосберегающие, экологически без
вредные композиционные материалы» Материалы международной научно
технической конференции (Ташкент, 2013 ), Труды ХХ11 научно – техничес
кой конференции молодых ученых магистрантов и студентов бакалавриата.
(Ташкент, 2013), «Новые полимерные композиционные материалы» Матери
алы IX международной научно-практической конференции. (Нальчик, Рос
сия, 2013), «Новые полимерные композиционные материалы» Материалы X
международной научно-практической конференции (Нальчик, Россия, 2014),
«Новые полимерные композиционные материалы» Материалы XI междуна
родной научно-практической конференции. (Нальчик, Россия, 2015),
«НАУКА ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА» Материалы международной научно
практической конференции (Новосибирск, Россия, 2013), «INNOVATION
2013» Международная научная конференция (Ташкент, 2013), «INNOVA
TION-2014» Международная научная конференция (Ташкент, 2013), «Оли
гомеры-2015» 5-международная конференция Волгоград – 2015, XXXVI
международная конференция Новосибирск 2016.
Опубликованность результатов исследования.
По теме диссертации
опубликовано всего 55 научных работ. Из них 16 научных статей, в том числе,
12 в республиканских и 4 в зарубежных журналах, рекомендованных Высшей
Аттестационной Комиссией Республики Узбекистан для публикации
основных научных результатов докторских диссертаций.
Структура и объем диссертации.
Структура диссертации состоит из
введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, при
ложений. Объем диссертации состоит из 200 страниц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обосновывается актуальность и востребованность прове
денного исследования, цель и задачи исследования, характеризуется объект и
предмет, показано соответствие исследования приоритетным направлениям
развития науки и технологии республики, излагается научная новизна и
практические результаты исследования, раскрывается научная и практиче
ская значимость полученных результатов, внедрение в практику результатов
исследования, сведения по опубликованным работам и структуре диссерта
ции.
36
В первой главе
«Современное состояние и перспективы развития
фосфор-, серо- и хлорсодержащих олигомеров и технологии их получе
ния»
изложены имеющиеся в литературе данные по синтезу и получению
фосфор-, сера- и хлорсодержащих олигомеров, обоснованы наиболее прием
лемые для достижения цели методы, основанные на применение фосфор-, се
ра- и хлорсодержащих олигомеров, и их композиций. Систематизированы и в
критическом аспекте рассмотрены литературные данные по синтезу и иссле
дованию физико-химических свойств, а также клеящих, огнезащитных
свойств фосфор-, серо- и хлорсодержащих олигомеров. Показана актуаль
ность получения эффективных олигомерных огнезащитных составов. Анали
зированы вулканизация и модификация полисульфидных олигомеров, струк
тура и свойства вулканизатов, вулканизующие агенты, фосфор содержащие
соединения в качестве антипиренов для полимерных материалов. Изучены
механизмы понижения горючести полиолефинов безгалогенными замедлите
лями горения.
Во второй главе диссертации
«Исследование кинетики, химических и
физических свойств, синтезированных фосфор-, сера-, хлорсодер жащих
олигомеров и полимеров»
проанализированы результаты теорети ческих и
экспериментальных исследований, в частности, изучение механизма
и кинетических закономерностей синтеза фосфор-, сера- и хлорсодержащих
олигомеров. Отмечено, что свойства полученных олигомеров определяются
методом их синтеза, поскольку они связаны с особенностями кинетических
закономерностей процесса и механизмом реакции. В связи с этим возникла
необходимость синтеза и применение таких олигомеров, которые при мини
мальных концентрациях могли бы обеспечить полимерным и древесным ма
териалам требуемые физико-химические и физико-механические свойства. С
целью изучения возможности расширения ассортимента различных
олигомерных клеящих и огнезащитных материалов, исследованы процессы
синтеза полифункционльных Cl-, S-, P- содержащих ингибиторов, на основе
которых впервые осуществлен синтез более десяти новых продуктов: АР-100,
AP-110, АР-120, АР-130, АР-140, АР-150, АДж-1, АДж-2 и АДж-3.
Исследование синтеза фосфорсодержащих олигомерных антипиренов
АДж-1.
Изучены оптимальные условия получения олигомерного антипирена
АДж-1, зависимость выхода от температуры, времени и соотношения компо
нентов, а также влияние катализатора на выход. Для того, чтобы повысить
выход синтеза АДж-1, изучали выход реакции при различных условиях в те
чение различного времени и при различных соотношениях компонентов с
разными катализаторами. Определили, что выход продукта при соотношении
компонентов 1:2:2, по сравнению с другими вариантами, намного выше. В
результате многочисленных опытов пришли к выводу, что наиболее высоким
получился выход олигомерного антипирена АДж-1 при температуре 90
о
С в
течение 3 часов с использованием в качестве катализатора серной кислоты.
Исследование синтеза фосфорсодержащих олигомерных антипиренов
АДж-2.
Изучены оптимальные условия получения олигомерного антипирена
37
АДж-2, зависимость выхода от температуры, времени, соотношения компо
нентов, а также влияние катализатора. В процессе изучения и проведения
многочисленных опытов пришли к выводу, что наиболее лучшими условия ми
получения АДж-2, при которых получается максимальный выход, являет ся
температура 90
0
С, время 4 часа, соотношение компонентов борсодержа щее
соединение, формалин, меламин=1:2:1. Проведение опытов при опти мальных
условиях (Т= 90°С, 4 ч) с различными соотношениями компонен тов,
показало, что высокий выход олигомерного антипирена получается при
использовании компонентов борсодержащее соединение, формалин, мела мин
в соотношении 1:2:1. При этом выход составляет 76 % и полученный
олигомерный антипирен представляет собой твёрдое вещество белого цвета,
растворимое в воде.
Синтез и процесс получения серо-, хлорсодержащего хлорсульфирован
ного полиэтилена.
Для синтеза хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ)
использован полиэтилен высокого давления (ПЭВД), низкомолекулярный
полиэтилен (НМПЭ) и вторичный полиэтилен (ВП). Полученные ХСПЭ из
ПЭВД, называются ХСПЭ, из НМПЭ – НХСПЭ, а из вторичного ПЭ –
ВХСПЭ.
Реакция, лежащая в основе процесса получения ХСПЭ, схематически
может быть представлена следующим уравнением:
CH
2
CH
2 n
CH
2
CH
2
CI
2
SO
2
CH
2
CH CH
2
CH
2
12
CH
2
CH
CI
SO
2
CI
17
Наиболее эффективным и экономически целесообразным способом за
щиты различных поверхностей и конструкций от разрушения под влиянием
факторов окружающей среды является создание специальных покрытий. Та
кие материалы должны обладать высокой химической стойкостью, хороши ми
физико-механическими свойствами, атмосферостойкостью, стабильно стью
показателей, доступностью и т.д. Этим требованиям в значительной
степени соответствует хлорсульфированный полиэтилен, имеющий доста
точную сырьевую базу и сравнительно невысокую стоимость. Строение этого
соединения подтверждено ИК спектральным анализом. Для сравнения, были
сняты ИК спектры полиэтилена и его полимерные про изводные ХСПЭ.
На ИК спектре ХСПЭ и НХСПЭ содержатся полосы поглощения в об
ласти 2850- см
-1
соответствующие симметрическим - CH
2
группам, в обла
стях: 800-600 см
-1
C–S, 800–600 см
-1
C–Cl, 1120-1230 см
-1
S=O, 1370-1365 см
-1
R–SO
2
–Cl, 1464-720 см
-1
-CH
2
группам.
Исследование синтеза модифицирующих добавок.
Были отработаны
технологические режимы получения модификаторов на основе эпихлор
38
гидрина и меламина, эпихлоргидрина и аддукта меламина, эпихлоргидрина и
аддукта мочевины, эпихлоргидрина и мочевины. В результате проведенных
исследований нами установлено, что при взаимодействии эпихлоргидрина и
меламина образуется продукт ЭМЕ-1 при соотношении исходных реагентов
1:1 и ЭМЕ-2 при соотношении исходных реагентов 2:1. В результате взаи
модействия эпихлоргидрина с аддуктом мочевины при соотношении исход
ных реагентов 1:1 образуется продукт ЭАО-1, а при соотношении 2:1 образу
ется продукт ЭАО-2.
Полосы поглощения, характеризующие образование ОН-групп, в ре
зультате приведенных реакций (валентные колебания ОН-группы), наблю
даются в областях 3600-3000 см
-1
. Поглощение в области 3500-3300 см
-1
вы
звано валентными колебаниями связей N-Н. Присутствие гидроксильной
группы затрудняет идентификацию полос поглощения аминогруппы.
Поглощение в областях 1650-1500 и 960-650см
-1
отнесено к деформа ционным
колебаниям аминогруппы. Первичные амины имеют интенсивную полосу
антисимметричных плоских деформационных колебаний в интервале
1650-1580 см
-1
. Полоса деформационных колебаний группы NH вторичных
аминов, расположенная в области 1600-1500 см
-1
обычно слабая и определя
ется трудно. В области 900-650 см
-1
первичные амины имеют широкую поло
су деформационных колебаний NН
2
-группы.
Также о протекании реакции свидетельствует отсутствие полосы по
глощения эпокси- групп на ИК спектре продукта взаимодействия, которая
должна наблюдаться в области при 917 см
-1
(деформационные колебания
эпоксидного кольца).
В третьей главе «
Исследования модификации фосфор-, сера-, хлор
содержащих олигомеров и полимеров и их влияние на свойства
» изучено
влияние оксида марганца (IV) на кинетику вулканизации жидких тиоколов.
Таблица 1.
Состав зарубежной герметизирующей пасты АМ-05, У-30М и
отверждающей пасты герметика.
№
Герметизирующая паста
Отверждающая паста
1
АМ-05
Тиокол -100 Мел -60
TiO2 -10
Эпоксидная смола Э-40 -5
П9А -5
MnO
2
-100 ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100 H
2
O -110
2
У-30М
Тиокол 2-марки -100
Технический углерод П803 -35
MnO
2
-100 ДБФ -76,6
Стеариновая кислота -0,4
А-175 -4
При этом особый интерес представляет исследование влияния
структуры оксида марганца (IV) на скорость процесса отверждения
промышленных поли сульфидных олигомеров (ПСО). В процессе
отверждения ПСО на практике ча сто встречаются вулканизующие пасты,
обладающие различной активностью, зависящих от активности диоксида
марганца, находящегося в них.
39
Таблица 2.
Состав герметизирующей пасты на основе дихлоргидринового
олигомера и отверждающей пасты герметика.
№
Герметизирующая паста
Отверждающая паста
1
ДХГО-1
Тиокол-ДХГО -100 Мел - TiO
2
-10
Эпоксидная смола ЭД-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
2
ДХГО-1
Тиокол-ДХГО -100 Мел -
TiO
2
-10
Эпоксидная смола ЭД-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6 Стеариновая
кислота -0,4
ПЭПА -4
3
ДХГО-2
Тиокол-ДХГО -100 Мел - TiO
2
-10
Эпоксидная смола -Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
4
ДХГО-2
Тиокол-ДХГО -100 Мел - TiO
2
-10
Эпоксидная смола - Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеариновая кислота -0,4
ПЭПА -4
В процессе вулканизации ПСО наблюдается удлинение макромолеку
лярной цепей и происходит их сшивание при окислении концевых тиольных
групп линейных цепей и их длинноцепочечных разветвлений, создаваемых
при синтезе тиоколовых олигомеров.
Анализ полученных структурных параметров дает возможность оце
нить ещё до стадии вулканизации активность промышленных партий диок
сидов марганца в процессе вулканизации ПСО, при этом разная подвиж
ность, локализация и концентрация подвижных ионов Мn
4+
в вулканизую щем
агенте (порошок или паста) должна привести к различию в скорости
процесса вулканизации ПСО. Последняя из этих свойств, в свою очередь,
определяет, в главном, жизнеспособность тиоколовых композиций. Для
подтверждения выше сказанных предположений были проведены оценка
влияния скорости процесса отверждения на свойства двух типов за рубежных
герметиков У-30М и АМ-05, которые отличаются природой наполнителя
(технический углерод П-803 и мел соответственно) и присут ствием
эпоксидной диановой смолы марки Э-40 в составе У-30М и АМ-05. Для
процесса отверждения применялся диоксид марганца. Вулканизацию
синтезированных полисульфидных каучуков проводили в присутствии диок
сидом марганца, но в отличие от зарубежных аналогов использовали эпок
сидные смолы марки ЭД-20 и Ц.
При сравнении процесса отверждения разработанных композиции гер-
40
метизирующих паст с зарубежными аналогами У-30М и АМ-05 установлено,
что при смешении гермитизирующих паст с отверждающими пастами обра
зовали однородную массу и их физико-химические, физико-механические и
эксплуатационные свойства почти одинаковы с зарубежными аналогами. В
таблицах 1, 2, 3, 4 приведен состав герметизирующих и отверждающих паст
разработанных и зарубежных аналогов. Отверждение герметиков осуществ
лялось при условиях в течении 48 часов при температуре 70°С после потери
жизнеспособности.
Таблица 3
Состав герметизирующей пасты на основе дихлоргидрина и эпихлор
гидринового олигомера и отверждающей пасты герметика.
№
Герметизирующая паста
Отверждающая паста
1
ДЭО-1
Тиокол-ДХГО:ЭХГО -100 Мел -
TiO
2
-10
Эпоксидная смола Э-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
2
ДЭО-1
Тиокол- ДХГО:ЭХГО -100
Мел - TiO
2
-10
Эпоксидная смола Э-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеариновая кислота -0,4
ПЭПА -4
3
ДЭО-2
Тиокол- ДХГО:ЭХГО -100
Мел - TiO
2
-10
Эпоксидная смола -Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
4
ДЭО-2
Тиокол- ДХГО:ЭХГО -100
Мел - TiO
2
-10
Эпоксидная смола - Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеариновая кислота -0,4
ПЭПА -4
Как видно из таблицы 3 и 5, активность диоксида марганца, в первую
очередь, влияет на скорость процесса отверждения (жизнеспособность, твер
дость по Шору А через 24 и 48 часов) и практически не оказывает влияния на
деформационно-прочностные свойства и конечную твёрдость герметика.
Даже при высоких скоростях процесса отверждения (жизнеспособность
10-12 мин.) не образуется дефектные структуры, которые приводят к ухуд
шению прочности.
Ионы Мn
4+
характеризуются сильным отклонением от октаэдрической
симметрии и имеют слабые ковалентные химические связи с шестью сосед
ними атомами кислорода. Поэтому на первой стадии процесса окисление ре
акционноспособных групп тиоколового олигомера протекает с высокой ско
ростью. Затем, с расходованием и уменьшением подвижных ионов Мn
4+
, в
вулканизационном процессе начинают участвовать остальные ионы Мn
4+
41
вулканизующего агента, которые связан более прочными связями.
Таблица 4
Состав герметизирующей пасты на основе эпихлоргидринового олиго
мера и отверждающей пасты герметика.
№
Герметизирующая паста
Отверждающая паста
1
ЭХГО-1
Тиокол- ЭХГО -100
Мел -
TiO
2
-10
Эпоксидная смола Э-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
2
ЭХГО-1
Тиокол- ЭХГО -100
Мел -
TiO
2
-10
Эпоксидная смола Э-20 -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеариновая кислота -0,4
ПЭПА -4
3
ЭХГО-2
Тиокол-:ЭХГО -100
Мел -
TiO
2
-10
Эпоксидная смола -Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -50
ДФГ -10
Каолин -100
ПЭПА -110
4
ЭХГО-2
Тиокол- ЭХГО -100
Мел -
TiO
2
-10
Эпоксидная смола - Ц -5
MnO
2
-100
ДБФ -76,6
Стеариновая кислота -0,4
ПЭПА -4
Таблица 5
Свойства тиоколовых герметиков с различной скоростью отверждения
№ Тиоколо
вый
герме
тик
Жизнес
пособнос
ть, мин
Прочность
при
разрыве,
МПа
Относительн
ое
удлинение
при
разрыве,%
Твердость по
Шору А
24ч
48ч
58ч
1
У-30М
10
2,87
275
48
51
56
2
У-30М
420
2,51
275
31
38
54
3
АМ-05
12
0,82
460
-
-
-
4
АМ-05
510
0,81
510
-
-
-
5
ДХГО-1
12
2,93
310
42
52
58
6
ДХГО-1
420
2,64
285
33
41
56
7
ДХГО-2
12
1,24
264
35
42
54
8
ДХГО-2
420
0,95
230
31
38
52
9
ДЭО-1
12
3,00
410
50
54
61
10
ДЭО-1
420
2,75
395
38
44
52
11
ДЭО-2
12
2,55
360
34
43
51
12
ДЭО-2
420
2,20
270
30
34
45
13
ЭХГО-1
12
3,50
440
52
58
62
14
ЭХГО-1
420
2,85
480
42
54
58
15
ЭХГО-2
12
1,52
375
30
44
50
16
ЭХГО-2
420
1,45
280
28
35
42
42
с соседними атомами кислорода и входящие в состав более крупных образо
ваний, при этом процесс вулканизации ПСО начинает замедляться.
Огнезащита древесины и изделий на его основе (целлюлозы, хлопчато
бумажные изделия и др.) с применением АДж-1, АДж-2.
Синтезированы новые полифункциональные олигомерные антипирены
на основе продуктов взаимодействия фосфор-борсодержащих соединений,
при этом были изучены свойства антипиренов марок АДж-1 и АДж-2.
Методику испытания проводили следующим образом: испытываемые
образцы древесины сосны подвешивали вертикально в трубе из черной кро
вельной стали длиной 166
мм
и диаметром 50
мм.
Под образец, выступаю
щий из трубы на 5
мм,
подводили пламя газовой или спиртовой горелки (в
наших испытаниях применялась спиртовая горелка). Расстояние от верхней
кромки горелки до образца составляло 10
мм.
Время выдержки образца в
пламени газовой горелки равно 1 мин., а в пламени спиртовой горелки 1 мин.
30 сек. После удаления горелки фиксировали продолжительность самостоя
тельного горения и тления образца.
Таблица 6
Огнезащитная эффективность АДж-1.
№
образца
Время, сек
Масса, гр
Потеря массы
Самостоятельн
До испыта
После
гр.
%
ое горение
ния
испы тания
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Отсутствует
тствуе
т
Отсу
135,66
139,04
136,72
134,19
138,58
136,33
134,85
136,97
133,89
137,41
125,84
128,59
127,58
124,88
129,13
127,43
125,62
126,46
125,39
128,37
9,82
10,45
9,14
9,31
9,45
8,90
9,23
10,51
8,50
9,04
7,24
7,52
6,69
6,94
6,82
6,53
6,85
7,68
6,35
6,58
В среднем
6,9
Настоящий эксперимент проводили по ГОСТ 16363-98. Сущность ме
тода заключается в определении потери массы древесины, обработанной ис
пытываемыми покрытиями или пропиточными составами, при огневом ис
пытании в условиях, благоприятствующих аккумуляции тепла. Классифика
ционный метод применяют для определения группы огнезащитной эффек
тивности и при проведении сертификационных испытаний. Метод ускорен
ных испытаний применяют для контроля огнезащитной эффективности
средств огнезащиты, прошедших классификационные испытания.
Действие антипиренов основано на том, что при наличии их опреде
ленной концентрации в древесине, они препятствуют ее горению без источ
ника пламени. При воздействии огня на древесину происходят различные
физико-химические процессы, на которые и оказывают огнезащитное дей
ствие антипирены.
43
Результаты исследования составов АДж-1 показали, что в среднем по
теря массы образца составила 6,9 %, то есть огнезащитный состав обеспечи
вает I группу огнезащитной эффективности, согласно ГОСТ 16363-98
(табл.6). Раствор олигомерного антипирена готовили следующим образом: в
теплой (температура воды 323-333К) воде (30% сухого состава и 70% воды)
тщательно растворили (растворимость олигомера до 90%) расчетное количе
ство антипирена. Приготовленный раствор был тщательно перемешан и про
цежен через плотную марлю, сложенную в два слоя.
Таблица 7
Огнезащитная эффективность АДж-2
№
образ
ца
Время, сек
Масса, гр
Потеря массы
Самостоятельн
ое горение
До испыта
ния
После
испы тания
гр.
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
тствует
Отсу
тствуе
т
Отсу
155,56
149,44
156,42
154,39
148,78
156,23
154,65
156,97
153,89
147,41
145,86
139,70
147,52
145,22
140,13
146,86
145,61
147,21
144,12
139,19
9,70
9,74
8,90
9,17
8,65
9,37
9,04
9,76
9,77
8,22
6,24
6,52
5,69
5,94
5,82
6,00
5,85
6,22
6,35
5,58
В среднем
6,0
Результаты исследования составов АДж-2 показали, что в среднем по
теря массы образца составила 6,0 %, то есть огнезащитный состав обеспечи
вает I группу огнезащитной эффективности, согласно ГОСТ 16363-98
(табл.7).
В четвертой главе диссертации «
Практическое применение разрабо
танных фосфор-, сера-, хлорсодержащих олигомеров и полимерных ма
териалов
» исследовано практическое применение разработанных серосо
держащих олигомерных материалов.
Установленные в работе закономерности легли в основу применения
разработанного синтетического каучука при изготовления двух компонент
ных строительных герметиков темного и белого цвета. Разработано получе
ние тиоколового герметика межпанельного, кровельного назначения и орга
низовано их опытно - лабораторное производство.
Герметики для герметизации межпанельных стыков.
Самый большой
удельный вес в цепи герметика составляет ПСО. Исходя из опыта примене
ния ПСО в мировой практике, его доля в составе мастики должна быть не
менее 30-35%. Это в первую очередь относится к составам на основе жидкого
тиокола. При использовании тиокол содержащего (эпоксидная смола ЭД-20)
полимера возможно создание герметиков с содержанием в них олигомера в
количестве 10-40 %. Это связано, как было показано в главе 4 с тем, что оли
гомеры такого состава могут воспринимать без ухудшения прочностных
44
свойств большие количества наполнителей и пластификаторов.
Разработанные в ГУП ТНИИХТ строительные герметики двух моди фикаций
содержат в своем составе не более 10-40% смолы ЭД-20, при этом показатели
герметиков соответствуют требованиям, предъявляемым к герме тикам для
герметизации межпанельных стыков. Они сравнимы с показателя ми всех
производимых герметиков типа АМ-05, НВБ-2. Опыт работы с раз
работанными герметиками показал, что по технологическим и климатиче
ским испытаниям, герметик обладает достаточно высокой эксплуатационной
долговечностью таб.8.
Таблица 8.
Свойства герметиков
Показатель
Требования
ГОСТ
ЭХГО
ДХГО:ЭХГО
ДХГО
Цвет
-
темный
Темный
светлый
Интервал рабочих
температур, °С
От-40 до +70°С От-40 до
+70°С
От-40 до
+70°С
От-40 до
+70°С
Плотность, кг/куб.м., не
более
1500
1450
1450
1500
Водопоглощение, %, не более 2
2
2
2
Условная прочность при
раз рыве, МПа, не менее
0,1
0,1-4,12
0,1-4,0
0,1-4,0
Относительное удлинение
на швах, %, не менее
150
150-250
150-210
150-210
Технологический процесс производства герметиков.
В производстве
герметиков используются: тиоколовый герметик, вулканизующие агенты,
наполнители, пластификаторы, адгезионные ускорители вулканизации и дру
гие целевые добавки.
Технологический процесс производства герметиков на основе тиоколо вых
каучуков заключается в механическом смешении компонентов при ком натной
температуре. Технологический процесс включает в себя следующие стадии:
прием и подготовка сырья, приготовление герметизирующей пасты,
приготовление вулканизующей пасты, расфасовка и маркировка паст.
Все сырье, необходимое для производства подвергается входному кон
тролю на соответствие требованиям ГОСТ и ТУ.
Приготовление основных паст при производстве тиоколовых герме
тиков.
В смеситель загружается необходимое количество тиоколовых герме
тиков. Навески сыпучих продуктов (наполнители и т.д.) на поддоне с помо
щью электротельфера подаются к загрузочному люку аппарата для приготов
ления основной пасты и вручную при работающей мешалке через сетку за
гружаются на предварительно загруженный тиоколовый герметик. Для отсо
са пыли из аппарата при загрузке сыпучих продуктов включается фильтро
вентиляционная установка. По окончании загрузки всех компонентов произ
водится их перемешивание до получения однородной пасты. После переме
шивания готовая паста пропускается через краскотерку для окончательного
перетира - получения однородного материала без видимых включений. Об
щее перемешивание не менее 6 часов.
45
Технологическая схема получения тиоколовых герметиков.
Герметики
на основе полисульфидных олигомеров, в первую очередь, на основе жидких
тиоколов, нашли широкое применение в авиационной промышленности, ма
шиностроении и в строительстве, благодаря уникальному комплексу свойств
– выдающейся масло-бензостойкости, газонепроницаемости, атмосферостой
кости и возможности долговременной эксплуатации в широком температур
ном интервале.
В ГУП ТНИИХТ проведены исследования процесса получения синте
тических каучуков, из сырьевых ресурсов, производимых в нашей стране.
Получение полисульфидного (тиоколового) каучука проводили взаимодей
ствием бисгалоидных соединений с тетрасульфидом натрия. При вулканиза
ции с оксидами металлов получился вулканизат, который отличается высо кой
герметичностью, стойкостью к высокой температуре в пределах от 70
0
С до
160
0
С и высокими электроизоляционными свойствами. (Рис-1).
Синтетические каучуки могут быть использованы в авиационной, ав
томобильной, электронной промышленности, строительстве и других обла
стях промышленности.
Впервые в Узбекистане разработан высокоэффективный и экологиче
ски безопасный метод синтеза полисульфидных каучуков.
Нами синтезированы новые полифункциональные полисульфидные
олигомеры, при этом было изучено влияние на них различных факторов: рас
творителей, температуры, определена плотность и проведён термический
анализ.
Полисульфидные каучуки являются наиболее доступными и дешевыми
каучуками среди синтетических каучуков. Однако уступают им по ряду фи
зико-механических показателей. Поэтому полученные каучуки целесообраз
но применять в производстве различных резинотехнических изделий специ
ального назначения.
1-апппарат для приготовления растворов тетрасульфида натрия;
2- емкость для эпихлоргидрина; 3-реактор полимеризатор;
4- холодильник; 5- насос; 6- нейтрализатор; 7- сушилка.
Рисунок.1. Технологическая схема получения полисульфидного каучука
Практическое применение разработанных фосфорсодержащих олиго меров.
В настоящее время наиболее распространенным строительным мате-
46
риалом, традиционно, остается древесина, полимеры и изделия из них. Одна
ко, наряду с достоинствами, выгодно отличающих древесину от других мате
риалов, обладает она и недостатками, главными из которых является легкая
воспламеняемость и горючесть. В связи с этим возникает проблема огнеза
щиты древесины и полимеров различными способами, наиболее эффектив
ными из которых является обработка их огнезащитными покрытиями.
Целесообразность применения олигомерного антипирена определяется
достижением различных технологических и экономических показателей эф
фективности при производстве, а также экономической эффективностью при
их эксплуатации.
Впервые в ГУП ТНИИХТ разработаны полифункциональные олигомер
ные антипирены на основе эпихлоргидрина с фосфорсодержащими соедине
ниями, изучено влияние температуры и природы фосфорсодержащих соеди
нений на процесс самопроизвольной полимеризации и свойства образую
щихся олигомеров, а также исследованы основные физико-химические анти
пиреновые свойства, полученных полифункциональных олигомеров.
Таким образом, впервые в Узбекистане разработан высокоэффектив ный
и экологически безопасный метод синтеза полифункциональных олиго
мерных антипиренов. Использование вышеуказанных фосфорсодержащих
соединений в качестве антипиреновых добавок позволило получить древес
ные, полимерные и текстильные материалы, обладающие пониженной вос
пламеняемостью, горючестью, дымообразующей способностью, токсично
стью и сохраняющие при этом присущие им механические свойства. Для
производства антипирена требуется мочевина, оксид магния, фосфорная кис
лота, эпихлоргидрин на основе глицерина, производные фосфорной кислоты,
которые производятся в Узбекистане.
Изучение процесса полимеризации, протекающего при взаимодействии
эпихлоргидрина (ЭХГ) с азот-, сера-, фосфор-, магнийсодержащими соеди
нениями представляет несомненный научный и практический интерес. Уста
новлено, что при взаимодействии ЭХГ и некоторых N, P содержащих соеди
нений протекает процесс самопроизвольной полимеризации. Эти исследова
ния позволяют выявить влияние природы различных групп на процесс само
произвольной полимеризации.
В связи с этим в ГУП ТНИИХТ изучен процесс получения новых оли
гомеров путем самопроизвольной полимеризации эпихлоргидрина с фосфор
содержащими соединениями. (Рис-2).
В качестве одного из представителей этой группы соединений нами
взят огнезащитный состав АР-100, AP-110, АР-120, АР-130, АР-140, АР-150 и
АДж-1, АДж-2, АДж-3, получаемый конденсацией аммофоса с карбамидом,
оксидом магния, жидкого стекла и тетрасульфидом натрия в слабощелочной
среде с последующей нейтрализацией реакционной смеси ортофосфорной
кислотой.
Оценку огнезащитной эффективности антипиренов проводили в соот
ветствии с НПБ 251-98 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и
47
материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний». (табл.9).
Таблица 9
Огнезащитная эффективность олигомерных антипиренов для
древесины
Название
олигомера.
Потеря
массы при
горении, %
Группа
огнезащитной
эффективности
Технология
нанесения
Расход,
кг/м
2
АР-100
7,5
I
Кистью,
валиком,
распылением
0,30
AP-110
6,9
I
0,40
АР-120
8,0
I
0,30
АР-130
5,2
I
0,30
АР-140
8,2
I
0,50
АР-150
3,6
I
0,40
АДж-1
6,9
I
0,45
АДж-2
6,0
I
0,40
АДж-3
6,4
I
0,30
Перед проведением испытаний образцы сосны термостатировали в те
чение суток при 20 - 22
0
С и на них наносили два слоя антипирена до дости
жения его расхода 300 г на 1 м
2
поверхности.
Было установлено, что в результате обработки образцов сосны составами
АР-100, AP-110, АР-120, АР-130, АР-140, АР-150 и АДж-1, АДж-2, АДж-3 по
верхность образцов стала более ровной. Наряду с диффузией антипирена
вглубь древесины, отмечена его кристаллизация.
В результате огневого воздействия на необработанные и огнезащищен
ные образцы сосны (15 сек, 350 - 400
о
С) установлена следующая закономер
ность. Принципиально иная картина наблюдается для огнезащищённой дре
весины.
1.Ёмкость для катализатора. 2. Ёмкость для фосфорсодержащего соединения.
3.Ёмкость для эпихлоргидрина. 4.Реактор 5.Сушильная камера. 6. Дробилка
7.Готовый продукт.
Рис.2. Технологическая схема получения олигомерного антипирена.
48
Результаты проведенных исследований апробированы в пожарно
технической лаборатории ГУПБ МВД республики Узбекистан, где проведе ны
исследования огнезащитной эффективности разработанных олигомеров,
которые проявляют лучшие антипирирующие свойства. Определены порого
вые концентрации олигомерных антипиренов. В опытно-промышленных
условиях было произведено более 50 кг антипиренов, которые переданы для
применения в реальных условиях.
Антипиреновый агент добавляется в относительно малых количествах
и из-за доступной цены олигомера можно использовать его широкомасштаб
но, особенно в промышленности строительных материалов. Синтез
олигомерного антипирена не требует сложного технологического процесса и
энергетических затрат. Основные положительные результаты по лучаются при
невысокой температуре (до 90
0
С).
Практическое применение разработанных сера-, хлорсодержащих по
лимерных материалов.
Нами разработано производство сульфохлорирован
ного полиэтилена (каучука Хайпалон) на базе местных сырьевых ресурсов.
Сульфохлорированный полиэтилен получают сульфированием хлористым
сульфурилом или диоксидом серы и хлором (этот путь более эффективен)
низкомолекулярного или вторичного полиэтилена, которые имеются в доста
точном количестве в нашей стране. Этот каучук выгодно отличается высокой
озоностойкостью, высокой атмосферостойкостью, высокими адгезионными
свойствами и находит широкое применение в качестве резиновых клеев, для
гуммирования валов, в производстве резинотехнических изделий. Организа
ция производства этого каучука, отличающегося доступностью и дешевиз
ной, позволит значительно уменьшить импорт резиновых клеев и синтетиче
ских каучуков.
Получают его реакцией сульфохлорирования полиэтилена, растворен ного в
четыреххлористом углероде при температуре 60-75°С, воздействием смеси
хлора и двуокиси серы в присутствии инициатора. В результате ини
циируемой реакции образуется продукт, в котором атомы водорода полиэти
лена частично замещены атомами хлора и сульфохлоридными группами.
Введение атомов хлора в молекулу полимера нарушает регулярность
структуры и снижает степень кристалличности. Полимер становится аморф
ным. При оптимальном содержании хлора и серы полимер характеризуется
высокой стойкостью к сжатию, эластичностью при низких температурах и
стойкостью к агрессивным средам.
Сульфохлорированный полиэтилен хорошо растворим в следующих
растворителях: бензоле, бензиловом спирте, декалине, диоктилфталате, кси
лоле, метилэтилкетоне, н-бутиламине, нитробензоле, пиридине, сероуглеро
де, тетрахлорэтилене, тетралине, толуоле, хлороформе, фуране, хлористом
этилене, хлорбензоле, хлористом тиониле, циклогексаноле.
В целом, начало организации производства синтетических сульфохло
рированных полиэтиленов, в нашей стране, позволит не только уменьшить
импорт каучуков и резин, но и решить важную задачу - подготовку специа-
49
листов по производству каучуков и резин.
В ГУП ТНИИХТ проведены исследования процесса получения суль
фохлорированного полиэтилена, используя сырьевые ресурсы, производимые
в нашей стране. Так, сульфохлорированием низкомолекулярного полиэтиле
на, образующегося в качестве отходов при производстве полиэтилена в Шур
танском ГХК, получены каучуки типа «Хайпалон». При этом подробно изу
чено влияние природы полимера, соотношение компонентов полимера и
сульфохлорирующего агента (SO
2
+ Cl
2
), природы инициатора растворителя,
температуры и продолжительности на процесс образования каучука. По ре
зультатам этих исследований определены оптимальные условия процесса
производства каучука «Хайпалон».
Применение этого сульфохлорированного полиэтиленового каучука в
качестве резинового клея в мебельной отрасли показало, что клей обладает
высокими адгезионными и эластичными свойствами.
Вулканизаты на основе сульфохлорированного полиэтилена, наряду с
высокими адгезионными свойствами, обладают высокой озоностойкостью и
атмосферостойкостью. Синтезированный сульфохлорированный полиэтилен
использовали в качестве антикоррозионного покрытия газопроводов в УМГ
Сырдарьинской области, поселок Целинник, на 431 км МГ «ДБСТ»
13.06.2013г. (акт прилагается).
О проведении испытаний двухслойного антикоррозионного покрытия
на основе пенополиуретанового и полиолефинового клея
.
В Сырдарьинской
области, поселок Целинник, на 431 км МГ «ДБСТ» 13.06.2013г. был выкопан
недействующий участок газ трубопровода длинной 8 метров. Участок га
зотрубопровода был очищен от старой изоляции, а затем обработан раство
рителем (646). После высыхания газотрубопровода, на него был нанесен пер
вый слой изоляции пенополиэпоксиуретана толщиной 0,5-0,6мм. После вы
сыхания первого слоя, был нанесен второй слой данного покрытия для его
утолщения (1-1,2мм). Затем, по мере высыхания, было нанесено 2 слоя поли
олефинового клея, после чего толщина антикоррозионного покрытия достиг
ла 2,5-3мм. После окончания изоляционных работ газ трубопровод был вновь
закопан.
После 11 месяцев 15.05.2014г. газ трубопровод был раскопан, чтобы
определить состояние двухслойного антикоррозионного покрытия. После
осмотра поверхности газотрубопровода не было обнаружено никаких тре
щин, дырок и отслоения покрытия. Для проверки качества поверхности мы
отсоединили слой покрытия газотрубопровода и провели визуально осмотр
поверхности металла и адгезию слоя покрытия. При этом сложно было отсо
единить слой покрытия. После очистки поверхности газотрубопровода от по
крытия, признаков коррозии на поверхности газотрубопровода не наблюда
лось.
В процессе сравнения выявили:
1. Использованное двухслойное изоляционное покрытие имеет хоро
шее антикоррозионное свойство, т.к. между слоями покрытия и металла не
50
было обнаружено ржавчины и влажности на трубопроводе. 2. Двухслойное
изоляционное покрытие имеет высокую адгезионную способность, поэтому
при вскрытии не было обнаружено никаких трещин и отслоения покрытия
газ трубопровода.
Рисунок 3. Испытание двухслойного антикоррозионного покрытия на
основе пенополиуретанового и полиолефинового клея
3. На рисунке 4. видно, что состояние части газ трубопровода, покры
того двухслойным изоляционным покрытием, отличается от необработанной
части трубопровода. На покрытой части газ трубопровода не видно никаких
окислений, и она отличается ровной поверхностью по сравнению с необрабо
танной частью трубопровода.
Испытания показали, что двухслойное антикоррозионное покрытие, на
основе пенополиэпоксиуретанового и полиолефинового клея, обладает до
статочно высокими коррозионностойкими свойствами для защиты газ нефте
проводов от агрессивных воздействий.
Результаты показали, что для изоляции газ нефтепроводов от почвен
ной коррозии можно использовать двухслойное антикоррозионное покрытие
на основе пенополиуретанового и полиолефинового клея, синтезированные в
ГУП ТНИИХТ.
Двухслойное покрытие, на основе пенополиэпоксиуретанового и мо
дифицированного полиолефинового клея, представляет собой вещество, за
щищающее металлические поверхности от коррозии. Пленкообразующее
вещество наносится на поверхность металла или стекла в виде двухслойного
покрытия, состоящего из двух слоёв плёнки, общей толщиной не менее 2,0
мм, предохраняющей металл от коррозии.
Были подготовлены испытуемые образцы, определено водопоглощение
51
по ГОСТу 4650, адгезия по ГОСТу 15140, растворимость, химическая стой
кость по ГОСТу 9.403. (Таблица 10 и 11).
Таблица 10
Свойства покрытия на основе олигомеров эпоксиуретана.
№
Образцы
Водопог
лощение
ГОСТ 4650
Адгезия,
балл
ГОСТ 15140
Раство
Римость
Химическая
стойкость
ГОСТ 9.403
1
Эпоксиэтилу
ре тан
0,5
1
Ацетон,
этанол,
ДМСО,
ДМФА.
Стоек к
разбавлен ным
кислотам и
щелочам, раство
рам солей
0,45
1
2
Эпоксибутилу
ре тан
0,45
1
0,45
1
3
Эпоксибутиле
н диуретан
0,42
1
0,40
1
4
Эпоксиглицид
ил уретан
3
1
2
1
Таблица 11
Свойства покрытий хлорсульфированного полиэтилена на основе
полиэтилена высокого давления (ХСПЭВД), низкомолекулярного поли
этилена (НХСПЭ) и вторичного полиэтилена (ВХСПЭ).
№ Образцы
Температур
а
эксплуатац
ии
о
С
Адгезия,
балл
ГОСТ 15140
Водопогло
ще ние
ГОСТ 4650
Химическая
стойкость
ГОСТ 9.403
1
ХСПЭ
- 40
+ 120
1
0,42
Стоек к
разбавлен ным
кислотам и
щелочам,
растворам солей
2
НХСПЭ
1
0,45
3
ВХСПЭ
1
0,50
1-апппарат для приготовления растворов полиэтилена; 2- емкость для хлора;
3- емкость для SO
2
; 4- реактор - полимеризатор; 5- холодильник; 6- насосы;
7- нейтрализатор; 8- сушилка.
Рис. 4. Технологическая схема получения хлорсульфированного
полиэтилена.
Таким образом, двухслойное покрытие, на основе эпоксиуретана и
52
хлорсульфированного полиэтилена, может быть использовано в производ стве
антикоррозионных покрытий, может быть рекомендовано для резино вых
изделий технического и бытового назначения, изоляции кабелей, в каче стве
плёнкообразующих лакокрасочных материалов, которыми защищают
дерево, металл, железобетон и др., а так же, как основу клеев и герметиков. В
пятой главе диссертации «
Применение разработанных фосфор-, сера,
хлорсодержащих олигомеров и технико-экономическое обоснова ние
»
обсуждается удельная и общая экономическая эффективность при внедрении
полученных фосфор-, сера, хлорсодержащих олигомеров. Оценка
экономической эффективности применения разработанного фосфор-, сера,
хлорсодержащих олигомеров, предполагает сравнение себе стоимости
герметиков с себестоимостью аналогичных смесей. Полисульфид ные
каучуки прошли успешную апробацию в производственных условиях на
ООО «KAFOLAT REZINA»
Оценка экономической эффективности применения разработанного
фосфор-, сера, хлорсодержащих олигомеров, предполагает сравнение себе
стоимости антипиренов с себестоимостью аналогичных смесей. Антипирены
прошли успешную апробацию в производственных условиях на ООО
«KAFOLAT REZINA», ООО «QAYUM HOJI SERVIS», ООО «Жиззах
бинокор савдо».
Оценка экономической эффективности разработанных хлорсульфиро
ванных полиэтиленов на основе фосфор-, сера, хлорсодержащих олигомеров
предполагает сравнение себестоимости покрытий с себестоимостью анало
гичных смесей. Антикоррозионные покрытия прошли успешную апробацию в
производственных условиях на ООО «QAYUM HOJI SERVIS», ВШПБ
«Научная лаборатория по проблемам пожара», ООО «KAFOLAT REZINA»,
Ташкентская УМГ и ООО «Муборакнефтгаз».
Таким образом, фосфор-, сера, хлорсодержащие олигомеры успешно
прошли производственную проверку. Расчеты показали, что экономический
эффект от применения этих олигомеров уменьшит импорт. Применение
фосфор-, сера, хлорсодержащих олигомеров наиболее целесообразно для
снижения пожаро опасности различных строительных конструкций и компо
зиций.
ВЫВОДЫ
1. Предложена технология модификации путем химического превра
щения, отверждения и усиления механических свойств герметиков на основе
различных ПСО.
2. Предложен механизм процесса вулканизации полисульфидных оли
гомеров с помощью полученной активирующей системы и показана возмож
ность получения тиоколовых герметиков белого цвета, обладающие высоки
ми деформационно-прочностными и адгезионными свойствами. Изучены
термические свойства герметиков на основе тиоколового олигомера, исполь
зованные в качестве отвердителей оксида цинка и диоксида марганца, мето-
53
дами ТГ и ДТА. Определено, что тиоколовые герметики с оксидом цинка об
ладают более низкими уровенем термических и релаксационных характери
стик по сравнению с тиоколовыми герметикамие диоксидом марганца, кото
рый связан с различным характером образующейся вулканизационной сетки.
3. Предложен механизм процесса огнезащитного действия древесины и
полимеров фосфорсодержащими композициями, которые открывают ши
рокие возможности для целенаправленного синтеза новых олигомерных ан
типиренов.
4. Проведены испытания полученных олигомерных антипиренов ма рок
АР-100, AP-110, АР-120, АР-130, АР-140, АР-150 и АДж-1, АДж-2, АДж 3, по
огнезащитному действию на древесину и полимеров. Определено, что по
своим показателям данные продукты можно сравнивать с применяемыми
зарубежными аналогами, причем показанная закономерность связана с при
сутствием в макромолекуле антипирена полярных функциональных групп.
5. Разработаны антипирены на основе фосфорсодержащих олигоме ров,
отвержденных различными активаторами, которые способствует повы шению
огнезащитной эффективности древесины и полимеров на высокую группу.
Рекомендовано использовать полученные олигомеры марок АР-100, AP-110,
АР-120, АР-130, АР-140, АР-150 и АДж-1, АДж-2, АДж-3 в качестве
антипиренов.
6. Изучено влияние полученных модификаторов на основе фосфор и
серосодержащих соединений на свойства хлорсульфированного полиэтилена.
Показано, что в результате модификации макромолекула полимера приобре
тает большое разнообразие адгезионно-активных функциональных групп.
7. Установлена закономерность структурообразование клеевых компо
зиции и их влияние на адгезионную прочность композиции на основе хлор
сульфированного полиэтилена, модифицированных полученными фосфор,-
азотсодержащими соединениями.
8. Изучена поверхностная структура пленок, образующаяся при моди
фикации композиций. Показано, что при модификации происходит значи
тельное искривление поверхности пленки. Этот структурный эффект показы
вает повышение прочность крепления за счет увеличения площади контакти
рующей поверхности.
9. Разработана технология получения P, CI, S- содержащих соедине ний
на основе местных сырьевых ресурсов, которые проверены и внедрены на
ООО «QAYUM HOJI SERVIS», ООО «KAFOLAT REZINA», Ташкентская
УМГ. Полученные P, CI, S- содержащие соединения имеют высокую огне
стойкость, атмосферостойкость и стойкость к агрессивным средам.
54
SCIENTIFIC COUNCIL 14.07.2016.Т.08.01 ON AWARD
OF SCIENTIFIC DEGREE OF DOCTOR OF SCIENCES AT THE
TASHKENT CHEMICAL TECHNOLOGICAL INSTITUTE
TASHKENT CHEMICAL TECHNOLOGICAL INSTITUTE
NURKULOV FAYZULLA
TECHNOLOGY OF OLIGOMERS WITH PHOSPHORUS, SULFUR-,
CHLORINE-CONTAINING COMPOUNDS BASED ON LOCAL RAW
MATERIALS
02.00.14 – Technology of organic substances and materials on their
Basis
(technical sciences)
Tashkent city – 2016
55
The subject of doctoral dissertation is registered at the Supreme Attestation Commis
sion under the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan in number
28.04.2016/В2016.2.Т659.
The doctoral dissertation has been done at Tashkent Chemical Technological Institute. The
abstract of the dissertation are given in three (Uzbek, Russian, English) languages , placed on the
website of the Scientific Council www.tcti.uz and the website of the Information Educational
Portal ZiyoNet» www.ziyonet.uz.
Scientific Consultant
:
Djalilov Abdulakhat Turapovich
Dr.Sc. in
chemistry, Professor
Official Opponents
:
Makhsumova Oytura Siddikovna
Dr.Sc. in
chemistry, Professor
Kodirov Tulkin Jumaevich
Dr.Sc. in technical, Professor
Amonov Mokhtor Rakhmatovich
Dr.Sc. in technical, Professor
Leading organization
:
National University of Uzbekistan
The defence of the dissertation will be held at ___ on “__» _______ 2016 at the meeting of
the Scientific Council 14.07.2016.Т.08.01 at Tashkent Chemical Technological Institute.
(Address: Navoi str., 32, Tashkent, 100011, Теl.: +998-71-244-79-20, Fax: +998-71-244-79-17,
e-mail: info_tkti@edu.uz at the Conference hall of the Tashkent Chemical Technological Insti
tute).
The doctoral dissertation has been registered at the Information Resource Centre of the
Tashkent Chemical Technological Institute under No__ (Address: Navoi str., 32, Tashkent,
100011, Administrative Building of the Tashkent Chemical Technological Institute, Тel.: +998-
71-244-79-20.
The abstract of the dissertation is distributed on “__» ________ 2016
Protocol at the register No __dated “__» _______ 2016.
S.M. Turobjonov
Chairman of scientific council on award of scientific degree
of doctor of sciences, Dr.Sc. in techniques, Professor
А.S. Ibodullaev
Scientific secretary of scientific council on award of scientific
degree of doctor of sciences, Dr. Sc. in techniques, Professor
G. Rakhmonberdiev
Chairman of the scientific seminar under scientific council
on award of scientific degree of doctor of sciences, Dr.Sc. in
techniques, Professor
56
INTRODUCTION (abstract of doctoral dissertation)
The urgency and relevance of the theme of dissertation.
In a world of
more than 20% of the buildings and premises of the fire will become unusable
state. To improve the fire resistance of the construction materials processing phos
phorus, sulfur and chlorine-containing oligomers increased by 5.4% in 2016. Pro
cessing of buildings and building materials against fire protection and improve
ment of the rheological, physical and mechanical properties and the regulation of
structure of composite materials and synthetic modifiers of reactive oligomer is an
urgent problem
1
.
During the years of independence in our country to obtain polifunktsio tional
fire-resistant materials, anti-corrosion coatings were carried out great activi ties in
this direction, including the use of high-quality phosphorus, sulfur and chlo
rine-containing oligomers and polymers are paying attention to the environmental
and economic performance.
Today in the world to improve the quality and efficiency of phosphorus, sul
fur and chlorine-containing oligomers and polymeric materials to pay attention to
the appropriate research, in this aspect, certain scientific and practical interest are
reactive oligomers containing functional groups F, Cl, S; wherein the phosphorus
and sulfur containing oligomers can be effectively used alone or together to pro
duce on their basis highly effective flame retardants, sealants, and coatings as well
as for other purposes; study of the process of synthesis of these oligomers, their
physical and chemical characteristics, as well as possible areas of application and
technology development are relevant.
This dissertation research is to a certain extent the tasks stipulated in the de
cree of the President of the Republic of Uzbekistan № 1442 of December 15, 2010
«On the priorities of industrial development of Uzbekistan for the period 2011-
2015», Decree of the President of the Republic of Uzbekistan № 4707 from March
4, 2015 «About on additional measures to reduce production costs and reduce the
cost of the product» and the decree of the Cabinet of Ministers № 8 of 22 January
2015 «For the implementation of important projects on modernization, technical
and technological re-equipment of production» and other legal documents taken in
this area.
Relevant research priority areas of science and developing technology of
the republic.
This work was performed in accordance with the priority areas of sci
ence and technology of the Republic VII. «Chemical technology and nanotechnolo
gy».
Review of international scientific research on the topic of the disserta
tion
2
.
Research aimed at obtaining and introduction of phosphorus, sulfur -, chlo
rine-containing oligomeric and polymeric chemical additives for flame-retardant
1
http://www.ogneportal.ru/news/russia/7891.21.07.2016 Джон Уилсон, специальный автор.
2
Reviev of foreign scientific research by theme of dissertation was made on the base:
http://www.bolton.ac.uk/IMRI/Staff/StaffPages/ProfessorBaljinderKandola.aspx; http://www.en.psu.ac.th; http://www.irmra.org;
https://chidseylab.stanford.edu/publications; https://www.umass.edu/newsoffice/article/umass-amherst-scientists-create-fire-safe
plastichttp://www.vstu.ru; http://www.muctr.ru; http://www.edu.ru/abitur/act.3/ds.1/isn.222/index.php. and other issues.
57
and anti-corrosion sealant compositions, performed in leading research centers and
higher educational institutions of the world, misrepresented the number of Univer
sity of Bolton Interests (United Kingdom), Stanford University, University of Mas
sachusetts Amherst (USA), Prince of Songkla University (Thailand), Indian Rub
ber Manufacturers Research Association (India), Volgograd State Technical Uni
versity (Russia), Russian Chemical-Technological University named after D.
I.Mendeleeva (Russia), Kazan State Technological University (Russia). As a result
of research carried out in the world to obtain and implement phosphorus, sulfur -,
chlorine-containing oligomeric and polymeric chemical addi tives, produced a
number of research results, including flammability and slowness of polymers,
textiles and fiber-reinforced thermoplastic (University of Bolton In terests, USA),
functionalization alkyl monolayers on surfaces with various amines:
photochemical chlorosulfonation followed by formation of the sulfonamide (Stan
ford University, USA), Refractory polymers containing bisphenol C and dihy
droxybenzene derivatives (University of Massachusetts Amherst, USA), studying
curing processes, structure, properties and development: sealants based on polysul
fide oligomers; curing composite materials and non- curing type based on little un
saturated elastomers (Kazan State Technological University, Russia), Chemical
technology of polymers and industrial ecology, the study of the properties of multi
functional modifiers and adhesion promoters of different nature, as well as the
study of mechanisms of their interaction with polymer materials and adhesive
compositions based on them (Volgograd State Technical University, Russia), mod
ification of polymers and materials based on them in order to give them a new set
of characteristics (Russian Chemical-Technological University named after D.
I.Mendeleeva, Russia).
In a world on the acquisition and implementation of phosphorus, sulfur -,
chlorine-containing oligomeric and polymeric chemical additives, on a number of
priority areas of research are carried out, including: Study slowing flammability of
polymers, textiles and fiber-reinforced thermoplastic; study slowing flammability
of polymers, textiles and fiber-reinforced thermoplastic; Study of curing processes,
structure, properties and development; sealants based on polysulfide oligomers;
study of the properties of multifunctional modifiers and adhesion promoters of dif
ferent nature, as well as the study of mechanisms of their interaction with a poly
dimensional materials and adhesive compositions based on them; modification and
corrosion sealant composition polymer additives.
Degree of the problem studying.
Scientific research on the development of
the synthesis and modification of rubber like polymer compositions were studied
by Baljinder Kandola, Robert M. Waymouth, Kenneth A. Ellzey, W. Millins, PK
Patra, R. Kerry Rowe, De-Yi Wang, Yu H Khakimullin, A . K. Mikitaev, NA
Keybal, V.F. Kablov, A.T. Djalilov, N.A. Samigov, A.S. Ibodullaev, F.A. Ma
grupov.
The main directions in the development of technology sealants, anti corrosion
coatings and fireproofing materials aimed at modification of rubber like polymers
to improve the efficiency of construction and industrial composites. In-
58
creased service life of reinforced concrete, iron and polymer structures, improving
their performance characteristics are inseparable from the common objective of
further improving the quality of construction and industrial iron constructions.
At the same time, the priority areas to improve the quality sealants, corro
sion-resistant coatings and fire-resistant materials is the use of organic modifiers
for individual and multifunctional action. Modifying sealants, corrosion-resistant
coatings and fire-resistant materials is the most affordable and easy way to signifi
cantly improve the effectiveness of the sealant, coating metals and flame-retardant
wood, polymers and can be successfully used for that purpose.
Relation of dissertation subject with the plans of scientific research in
stitutes and higher educational institutions.
The dissertation research is carried
out within the framework of the plan of scientific research and applied innovation
projects Tashkents Chemical Technology Institute and State Unitary Enterprise
Tashkent Research Institute of Chemical Technology A 12-002 «Development of
production technologies of synthetic rubber and epoxy resin based on local raw
materials» ( 2012-2014), I-7-5-2015 «Increasing fire resistance of materials using
new efficient c oligomeric flame retardants» (2015-2016), A 12 - 007 «Getting
chlorosulfonated polyethylene based on local raw materials and their use as coating
has high» (2015-2017), the contract №7-2012 / 08-2012. «Development of the
production of polyurethane coatings and plastic film technology for the isolation of
gas and oil pipelines from soil corrosion», the contract №13-2015 / 05-2015 «De
velopment and implementation of a dual layer antikorro sion-based coating poly
olefin adhesive for the tubing pipes», concluded in the framework of 8- Republican
fair of innovative ideas, technologies and projects the Tashkent Architecture and
construction Institute KA-14-003 «Research and development of resource-saving
fire-resistant building materials treated with flame retardants, derived from indus
trial wastes» (2015-2017).
The aim of the research
is the development of technology production and
use in the manufacture of composite polymeric materials of new oligomers based
on phosphorus, sulfur-, chlorine-containing compounds.
In accordance with the purpose of following tasks:
the study of methods for the preparation of new high phosphorus, sulfur -,
chlorinated oligomers, to determine the optimal conditions for their synthesis;
study of the structure, physico-chemical and physico-mechanical properties of P, S,
Cl- containing oligomers; modifiers for studying the synthesis of F, Cl-, S
containing oligomers and their modifications;investigate the fire, physical, me
chanical and corrosion properties of F, Cl-, S- containing oligomers, to justify the
technical and economic efficiency of these oligomers.
The objects of the research
are polyethylene grade F-02020, secondary
polyethylene, low molecular weight polyethylene, epichlorohydrin, glycerol di
chlorohydrin, urea, urotropin, formalin, sodium tetrasulfide, orthophosphoric acid,
sodium tetrabornaya acid, sulfur, chlorine.
The subject of the research
is chlorosulfonated polyethylene, thiokol rub
ber, fire retardant oligomeric modifiers.
59
The methods of the research
. Physico-chemical properties and chemical
structure of F, Cl, S- containing oligomers were investigated by IR spectroscopy,
carried out differential thermal, X-ray, elemental analysis and electron microscopy.
The scientific novelty of the research is as follows:
obtained P, Cl, S- containing oligomers based on local raw materials; is
investigated a composition and properties of synthesized compounds; is
investigated a composition and properties of synthesized compounds; investigated
modifiers for the synthesis of P, Cl, S- containing oligomers and their
modifications;
investigated the physical-mechanical and anti-corrosion properties of phos
phorus, chlorine, sera- containing oligomers, fire, grounded technical and econom
ic efficiency of these oligomers.
Practical results of research
.
proposed chlorosulfonated polyethylene manufacturing technology, and pol
ysulfide rubber flame retardant and their use in polymeric compositions; developed
coating, resistant to weathering and aggressive environments, based on
chlorosulfonated polyethylene;
identified fire and heat resistant polymer and wood composition obtained by
adding a flame retardant on the basis of P, S, Cl - containing oligomers; developed
technical documentation for the production of anti-corrosion coat ings based on
chlorosulfonated polyethylene, a flame retardant, and polysulfide rubber.
The reliability of the research results
based on the fact that the composi
tion and structure of the synthesized compounds were proved by elemental analy
sis and IR spectroscopy, differential studied by thermal analysis (DTA), and the
physicochemical properties of the composition, with the addition of the synthe
sized compounds were studied IR spectroscopy, DTA, X-ray, elemental analysis
and electron microscope analysis.
Theoretical and practical significance of research results.
The scientific
significance of the research results is determined by identifying a process for pro
ducing high-performance F, Cl, S- containing oligomers based on local raw mate
rial resources, the optimal synthesis conditions are found. The pattern modification
F, Cl, S- containing oligomers can be used in the preparation of the new oligomeric
coatings and flame retardants.
The practical significance of the work is to identify industrial-lennye test
shows the possibility of using P, Cl, S- containing oligomers as flame retardants
and anti-corrosive coating.
Implementation of the research results
. According to the results of scien
tific research on obtaining a two-layer anticorrosion coating based on polyurethane
foam and adhesive polyolefin under UMG Tashkent, LLC «Muborakneftgaz»,
«KAFOLAT REZINA» LLC, Research Center for fire safety issues, LLC «QA
YUM HOJI SERVIS», LLC «ORIGINAL COLORMIX», (JSC «Uzkimyosanoat»
certificate № 05-2862 / M, of 26.08.2016.). This makes it possible to reduce im
ports of coatings for structures and increase gas ekpluatatsionny period.
60
The approbation of the research results.
The main results were discussed
in various scientific and practical conferences, «Actual problems of polimer sub
ject» (Tashkent, 2011); «Current issues in the field of technical and socio economic
sciences» Republican Interuniversity collection. (Tashkent, 2012); «Ac tual
problems of science in analytical chemistry» IV
th
Republican scientific practical
conference (Termiz, 2014); «Modern problems of polymer science» 7
th
St.
Petersburg Conference of Young Scientists. (St. Petersburg, 2011); «Modern
problems of polymer science» 8
th
St. Petersburg Conference of Young Scientists.
(St. Petersburg, 2012); «Modern problems of polymer science» 10
th
Saint Peters
burg conference of young scientists. (St. Petersburg, 2014); «Composite building
materials theory and innovative tehnologies» Republican Scientific and Practical
Conference. 8-9 November. (Tashkent, 2012); «Resource and energy-saving, envi
ronmentally friendly composite materials» Proceedings the International Scientific
and Technical Conference (Tashkent, 2013); ХХII scientific - technical conference
of young scientists and graduate students undergraduate. (Tashkent, 2013); «New
polymer composite materials» Proceedings of the IX International scientific
practical conference. (Nalchik, 2013); «The new polymer composite materials»
Materials of the X International scientific-practical conference (Nalchik, 2014)
«The new polymer com-position materials» XI international scientific conference.
(Nalchik, 2015) «SCIENCE YESTERDAY, TODAY, head-TPA», «INNOVA
TION-2014» International Conference (Tashkent, 2013); «Oligomers-2015» 5th
International Conference Volgograd - 2015, XXXVI International Conference No
vosibirsk 2016.
Publication of the research results.
On the theme of the work were pub
lished totally 55 publications, including 16 articles in journals, recommended at
Higher Attestation Commission of the Republic of Uzbekistan, 12 of them in na
tional journals and 4 in foreign journals.
The structure and volume of the dissertation
. The dissertation consists of
introduction and 5 chapters, conclusions, bibliography and applendix. The volume
of dissertation is 200 pages.
THE MAIN CONTENT OF DISSERTATION
In the introduction the actuality and relevance of the carried out dissertation
were proved, the purpose and objectives of the study were characterized by the ob
ject and the subject, indicated the relativity in priority areas of Science and Tech
nology of the Republic was researched, the scientific novelty and practical results
of the study revealed the scientific and practical significance of the results, the im
plementation of the results research, the information on published works and the
structure were outlined.
In the first chapter of the dissertation,
«The current state and prospects of
development of phosphorus, sulfur and chlorine-containing oligomers and
technology of their obtaining»
outlines the data available in the literature on the
synthesis and production of phosphorus, sulfur and chlorine-containing oligomers,
61
proved the most appropriate methods to achieve the goal, based on the use of
phosphorus-, sulfur- and chlorine-containing oligomers and their compositions.
Systematically and in a critical aspect considered published data on the synthesis
and study of physical and chemical properties, as well as adhesives, flame
retardant properties of phosphorus, sulfur and chlorine-containing oligomers. The
urgency of obtaining effective oligomeric - flame retardants. And analyzed by vul
canisation polysulfide oligomer modification, the structure and properties of the
vulcanizates, vulcanizing agents, phosphorus-containing compounds as flame re
tardants for polymeric materials. The mechanisms of reducing the flammability of
halogen-free flame retardant polyolefin.
In the second chapter of the dissertation
«Investigation of kinetics of chem
ical and physical properties of the synthesized phosphorus, sera-, hlorsoder--
containing oligomers and polymers»
analyzed the results of theoretical and ex
perimental studies, particularly the study of the mechanism and kinetics of synthe
sis of phosphorus, and chlorine-containing oligomers sera-. It is noted that the
properties of the oligomers are determined by their synthesis, as they relate to the
peculiarities of the kinetics of the process and mechanism of the reaction. In this
regard, there was a need of synthesis and the use of such oligomers which at mini
mum concentrations could provide other polymeric materials and wood materials
required physical, chemical and physico-mechanical properties. In order to study
the possibility of expanding the range of different oligo meric adhesives and
flame-retardant materials, studied the synthesis processes polifunktsionlnyh Cl-,
S-, P- containing inhibitors, on the basis of which for the first time the synthesis of
more than a dozen new products: АР-100, AP-110, AP 120, AP-130 , AR-140,
AR-150, ADj-1, ADj-2 and ADj-3.
Research synthesis of phosphorus-containing flame retardants oligomeric
ADj-1.
The optimal conditions for obtaining oligomeric flame retardant ADj-1, de
pendent on the temperature, time and the ratio of components, as well as a catalyst
effect on the output. To increase the yield of ADj-1 synthesis, the reaction yield
was studied under various conditions for different times and with different propor
tions of components with different catalysts. We determined that the component
ratio 1: 2: 2, as compared with other variants, is much higher. As a result of nu
merous experiments we have concluded that the highest yield of oligomer flame
retardant turned ADj-1 90
o
С temperature for 3 hours using sulfuric acid as a cata
lyst.
Research synthesis of phosphorus-containing flame retardants oligomeric
ADj-2.
The optimal conditions for preparation of the oligomeric flame retardant
ADj-2 output dependent on temperature, time, ratio of the components, as well as
the influence of the catalyst. In the process of studying and carrying out numerous
experiments we came to the conclusion that the most the best conditions for ob
taining ADJ-2, in which the maximum output is obtained, the temperature is
900°С, during 4 hours and the components ratio of boron compounds, formalde
hyde, melamine = 1: 2: 1. Carrying out the experiments under optimal conditions
(T = 90 °C f = 4h) with different ratios of components, showed that a high yield of
62
the flame retardant an oligomeric component obtained by using boron-containing
compound, formalin, melamine in a ratio of 1: 2: 1. The yield is 76%, and the re
sultant flame retardant is an oligomeric solid white substance soluble in water.
Synthesis and process for obtaining sulfur, chlorinated chlorosulfonated
polyethylene.
For the synthesis of chlorosulfonated polyethylene (HSPE) used
high-density polyethylene (HDPE), low-molecular weight polyethylene (LMPE)
and secondary polyethylene (EP). These HSPE of LDPE, called HSPE from LMPE
- LHSPE and secondary PE - SHSPE.
Reaction underlying HSPE preparation process, the following equation can
be represented schematically:
CH
2
CH
2
n
CH
2
CH
2
.
CI
2
SO
2
CH
2
CH CH
2
CH
2
12
CH
2
CH
CI
SO
2
CI
17
The most effective and cost-effective way to protect a variety of surfaces and
structures from destruction under the influence of environmental factors is the
creation of special coatings. Such materials should have a high chemical resistance,
good physical and mechanical properties, weatherability, stability, performance,
availability, etc. These requirements are largely in line with chlorosulfonated poly
ethylene having a sufficient resource base and relatively low cost. The structure of
the compound is confirmed by IR spectral analysis. For comparison, the IR spectra
were taken polyethylene polymer and its derivatives HSPE.
In the IR spectrum and LHSPE contained HSPE absorption band at 2913
cm-1 corresponding to free asymmetric –CH
2
groups in 2850- cm-1 symmetric -
CH
2
groups in areas: - 800-600 cm-1, C-S, 800-600 cm-1, C-Cl, 1120-1230 cm-1 S
= O, 1370 -1365 cm-1, R-SO2-Cl, 1464-720 cm-1 -CH2.
Research synthesis modifiers.
Process conditions have been fulfilled obtain
ing modifiers based and epi-chloro-a hydrino melamine and epichlorohydrin ad
duct of melamine, urea adduct of epichlorohydrin and epichlorohydrin and urea.
The studies we have found that the reaction of epichlorohydrin and melamine
product formed EME-1 at a ratio of starting reagents and 1:1 EME-2 at a ratio of
starting reactants 2:1 The reaction of epichlorohydrin with an adduct of urea with a
ratio of the initial reactants 1:1 product formed EAO-1 and at a ratio of 2: 1 - EAO
2.
The absorption bands, characterizing the formation of OH groups in the re sult of
re-listed reactions (stretching vibrations of OH groups), observed, are in the areas
of 3600-3000 cm-1. Absorption in the 3500-3300 cm-1 due to the stretching
vibrations of N-H bonds. The presence of the hydroxyl group makes it difficult to
63
identify the amino group of the absorption bands.
Absorption in the areas of 1650-1500 and 960-650sm-1 attributed to defor
mation vibrations of the amino-insulating. The primary amines are of an intense
band antisymmetric planar deformation vibrations in the range of 1650-1580 cm-1.
The band bending vibrations of the NH group of secondary amines, located in the
area of 1600-1500 cm-1 is generally weak and it is difficult to determined. In the
area of 900-650 cm-1 primary amines have a broad band of deformation vibrations
of the NH
2
group.
Also on the course of the reaction indicates the absence of the epoxy group
absorption bands in the infrared spectrum of the reaction product, which should be
observed in the area at 917 cm-1 (deformation vibrations of the epoxide ring).
In the third chapter, «
Studies phosphorus modification sera-, chlorine
containing oligomers and polymers and their influence on the properties
» to
study the effect of manganese (IV) oxide on the kinetics of curing liquid thiokols.
Currently, of particular interest is the study of the influence of the structure of the
manganese (IV) oxide on the rate of cure of industrial polysulfide oligomers
(PSO). When cured PSO in practice often have to deal with different activity cur
ing paste that is primarily due to the activity of manganese dioxide present in them.
When curing PSO observed lengthening of the chains and their rare cross
linking in the oxidation of the terminal thiol groups of linear chain and long chain
branching produced by the synthesis of oligomers.
Analysis of the structural parameters to evaluate before vulcanization activi
ty of commercial batches of manganese dioxide curing reactions PSO, with a dif
ferent mobility, localization and concentration of mobile ions Mn
4+
in the curing
agent (powder or paste) should lead to a difference in the speed of the vulcaniza
tion process PSO. The latter, in turn, defines a substantially viability thiokol com
positions.
Table 1.
The composition of foreign sealing AM-05 paste, U-30M and hardener paste
sealant.
№
sealing pastes
A curable paste is
1
АМ-05
Thiokol -100
Меl -60
TiO2 -10
an epoxy resin Э-40 -5
P9А -5
MnO
2
-100 DBF -50
DFG -10
Kaolin -100 H
2
O -110
2
U-30М
Thiokol 2 brand -100
Technical carbon P803 -35
MnO
2
-100 DBF -76,6 stearic
acid -0,4
А-175 -4
64
Table 2.
Composition sealing paste dichlorohydrin based oligomer and hardener
paste sealant.
№
sealing pastes
A curable paste is
1
DXGO-1
Thiokol - DXGO -100 Меl - TiO
2
-10 an epoxy resin ЭД-20 -5
MnO
2
-100 DBF -50
DFG -10
Kaolin -100
PEPA -110
2
DXGO -1
Thiokol - DXGO -100 Меl - TiO
2
-10
an epoxy resin ЭД-20 -5
MnO
2
-100 DBF -76,6
stearic acid -0,4
PEPA -4
3
DXGO -2
Thiokol - DXGO -100 Меl - TiO
2
-10 Эпоксидная смола -Ц -5
MnO
2
-100 DBF -50
DFG -10
Kaolin -100
PEPA -110
4
DXGO -2
Thiokol - DXGO -100 Меl - TiO
2
-10 an epoxy resin - S -5
MnO
2
-100
DBF -76,6 stearic acid -0,4
PEPA -4
Table 3.
Sealing composition based paste dichlorohydrin and epichlorohydrin oligo
mer and hardener paste sealant.
№ sealing pastes
A curable paste is
1
DEO-1
Thiokol –DXGO:EXGO -100 Меl -
TiO
2
-10 an epoxy resin Э-20 -5
MnO
2
-100
DBF -50
DFG -10
Kaolin -100
PEPA -110
2
DEO-1
Thiokol - DXGO:EXGO -100
Меl -
TiO
2
-10
an epoxy resin Э-20 -5
MnO
2
-100
DBF -76,6
stearic acid -0,4
PEPA -4
3
ДЭО-2
Thiokol - DXGO:EXGO -100
Меl -
TiO
2
-10
an epoxy resin -S -5
MnO
2
-100
DBF -50
DFG -10
Kaolin -100
PEPA -110
4
ДЭО-2
Thiokol - DXGO:EXGO -100
Меl -
TiO
2
-10
an epoxy resin - S -5
MnO
2
-100
DBF -76,6
stearic acid -0,4
PEPA -4
65
Table 4.
Composition sealing paste based on epichlorohydrin oligomer and hardener
paste sealant.
№
sealing pastes
A curable paste
1
EXGO-1
Thiokol - EXGO -100
Меl -
TiO
2
-10
an epoxy resin E-20 -5
MnO
2
-100 DBF -50
DFG -10
Kaolin -100
PEPA -110
2
EXGO-1
Thiokol - EXGO -100 Меl -
TiO
2
-10
an epoxy resin E-20 -5
MnO
2
-100
DBF -76,6
stearic acid -0,4
PEPA -4
3
EXGO-2
Thiokol -: EXGO -100 Меl -
TiO
2
-10 an epoxy resin -S -5
MnO
2
-100
DBF -50
DFG -10
Kaolin -100 PEPA -110
4
EXGO-2
Thiokol - EXGO -100 Меl -
TiO
2
-10 an epoxy resin - S -5
MnO
2
-100
DBF -76,6 stearic acid -0,4
PEPA -4
Table 5.
Properties Thiokol sealants with various curing speed
№ thiokol
sealant
Viability,
min
Strength
at break
MPa
relative
elongation at
break,%
Shore A hardness
24ч
48ч
58ч
1
U-30М
10
2,87
275
48
51
56
2
U-30М
420
2,51
275
31
38
54
3
АМ-05
12
0,82
460
-
-
-
4
АМ-05
510
0,81
510
-
-
-
5
DXGO-1
12
2,93
310
42
52
58
6
DXGO -1
420
2,64
285
33
41
56
7
DXGO -2
12
1,24
264
35
42
54
8
DXGO -2
420
0,95
230
31
38
52
9
DEO-1
12
3,00
410
50
54
61
10
DEO-1
420
2,75
395
38
44
52
11
DEO -2
12
2,55
360
34
43
51
12
DEO -2
420
2,20
270
30
34
45
13 EXGO-1
12
3,50
440
52
58
62
14 EXGO -1
420
2,85
480
42
54
58
15 EXGO -2
12
1,52
375
30
44
50
16 EXGO -2
420
1,45
280
28
35
42
66
To confirm the above assumptions evaluated the effect of the cure rate on
the properties of the two types of foreign sealants U-30M and AM-05, different
filler nature (carbon black F-803 and chalk, respectively) and the presence of E-40
epoxy bisphenol resin composed of U-30M and AM-05. To cure the manganese
dioxide used. Vulkanitsiyu synthesized polysulfide rubbers conducted with man
ganese dioxide, differences from the foreign analogues using epoxy resin E-20 and
S-Epoxy.
The comparison process curing sealing paste developed with foreign coun
terparts U-30M and AM-05 found that by mixing germitiziruyuschih pastes with
curing paste forms a homogeneous mass, and their properties are almost the same
with foreign counterparts. Tables 1, 2, 3, 4 shows the composition and curing
pastes germitiziruyuschih developed and foreign counterparts. Curing sealants was
carried for 48 hours at 70°C after loss of viability.
Presented in Table 5 can be concluded that manganese dioxide activity, first
of all, as expected, the influence on the curing rate (viability Shore A hardness of
24 and 48 hours) practically no influence on the deformation and strength proper
ties and the final hardness. Even at high curing speeds (viability 10-12 min.) Is the
formation of defect structures leading to deterioration in strength.
These ions Mn
4+
are characterized by a strong deviation from octahedral
symmetry and have a weaker covalent bonds with six neighboring oxygen atoms.
Therefore, the first step of the process the oxidation of the reactive groups of the
oligomer takes place at high speed. Then, as the consumption of mobile ions Mn4
+ during vulcanization begin to participate and other ions Mn4 + curing agent
related stronger ties with neighboring oxygen atoms and are part of a larger entity,
while JI vulcanization process begins to slow down.
Fire and wood-based products (cellulose, hlopchatobu mazhnye-products,
etc.) With ADj-1 ADj-2.
Synthesized new multifunctional oligomeric flame retard
ants based on reaction products of phosphorus-boron compounds with flame re
tardant properties were studied brands ADj-1 and ADj-2. Test procedure was per
formed as follows: Testing of pine wood samples were suspended vertically in a
tube of black steel roofing length of 166 mm and a diameter of 50 mm. Under the
sample protruding from the tube at 5 mm summed flame gas burner or an alcohol
(alcohol burner used in our tests).
Distance from the top edge of the burner to the sample was 10 mm. Dwell time
in the sample gas flame is 1 min., and the alcohol in the flame of the burner for 1
minute. 30 sec. After removing the burner fixed duration independent of combus
tion and smolder sample.
This experiment was carried out in accordance with GOST 16363-98. The
essence of the method is to determine the loss of mass of wood treated with test
coating or impregnating composition, when firing tests under conditions conducive
to the accumulation of heat.
The classification method is used to determine the group of fire-resistance rating
and certification testing. accelerated test method used for the control of fire
retardant effectiveness of fire protection, passed classification test.
67
Action retardants based on the fact that the presence of defined Universe
concentration in wood, they prevent its combustion without flame source. When
exposed to fire on the wood there are various physical and chemical processes,
which are fire resistant and have dei Corollary retardants.
Table 6
Fire-retardant efficiency ADj-1
№
sample
Time, in seconds
Massa g
weight loss
self-combustion
Smolder
ing
Before the
test
After the test
gr.
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Is absent
Is
absent
135,66
139,04
136,72
134,19
138,58
136,33
134,85
136,97
133,89
137,41
125,84
128,59
127,58
124,88
129,13
127,43
125,62
126,46
125,39
128,37
9,82
10,45
9,14
9,31
9,45
8,90
9,23
10,51
8,50
9,04
7,24
7,52
6,69
6,94
6,82
6,53
6,85
7,68
6,35
6,58
Average
6,9
Table 7
Fire-retardant efficiency ADj-2
№
sample
Time, in seconds
Massa g
weight loss
self-combustion
Before
the test
Before the
test
After the
test
gr.
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Is absent
Is
absent
155,56
149,44
156,42
154,39
148,78
156,23
154,65
156,97
153,89
147,41
145,86
139,70
147,52
145,22
140,13
146,86
145,61
147,21
144,12
139,19
9,70
9,74
8,90
9,17
8,65
9,37
9,04
9,76
9,77
8,22
6,24
6,52
5,69
5,94
5,82
6,00
5,85
6,22
6,35
5,58
Average
6,0
Results of the study formulations ADj-1 showed that the average loss of
weight of the sample was 6.9%, that is flame retardant provides fire-resistance
group I, according to GOST 16363-98 (see Table 6). A solution of oligomer flame
retardant was prepared as follows: warm (temperature 323-333K) water (30% of
the dry composition and 70% water) was thoroughly dissolved (the solubility of
the oligomer and 90%) the calculated amount of flame retardant. The prepared so
lution was thoroughly mixed and protsezhen through dense gauze folded in two
layers.
Results of the study formulations ADj-2 showed that the average loss of
weight of the sample was 6.0%, that is flame retardant provides fire-resistance
group I, according to GOST 16363-98 (Table 7).
68
In the fourth chapter of the dissertation «
Practical application of the devel oped
phosphorus, sera-, chlorine-containing oligomers and polymers
» studied the
practical application of the developed sulfur-containing oligomeric materials.
Installed in the patterns formed the basis for the manufacture of synthetic
rubber developed two-component building sealants dark and white colors. Devel
oped getting Thiokol sealant bulkhead, roof appointment and arrange them exper
imental - laboratory manufacturing.
Sealants for sealing inter-panel joints. The largest share in the hermetic chain of
PSO. Based on the experience of the PSO in the world, its share in the composi
tion of the mastic should be at least 30-35%. This primarily relates to compositions
based on liquid thiokol. By using the thiol-containing (epoxy resin E-20) can cre
ate polymer sealants content of the oligomer in an amount of 10-40%.
Table 8.
Properties of sealants
Index
Standard
Requirements
EXGO
DXGO:EXGO DXGO
Colour
-
Dark
Dark
Light
Operating temperature
range, °С
От-40 до
+70°С
От-40 до
+70°С
От-40 до
+70°С
От-40
до
+70°С
Density, kg / cu.m., No
more than
1500
1450
1450
1500
Water absorption,%, not more
2
2
2
2
Tensile strength at break
MPa, not less than
0,1
0,1-4,12
0,1-4,0
0,1-4,0
Elongation at the seams,%,
not less
150
150-250
150-210
150-210
This is due, as shown in Chapter 4 that oligomers may perceive such a com
position without impairing the strength properties of large quantities of fillers and
plasticizers.
Developed in SUE TRICT Tashkent Research Institute of Chemical Tech
nology construction sealants two modi-fication contain in its composition is not
more than 10-40% of the resin E-20, with indicators sealants meet the requirements
of the sealant for sealing inter-panel joints. They are comparable to the rates of all
types of sealant made of AM-05, UXO-2. Experience from developed sealants
showed that technological and climatic tests, the sealant has a sufficiently high op
erational durability tab.8.
The technological process of the production of sealants. In the manufacture
of sealants used: Thiokol sealant, curing agents, fillers, plasticizers, adhesion ac
celerators and vulcanization additives other target.
The technological process of production of sealants based Thiokol rubbers is
mechanically mixing the components at room temperature. The technological pro
cess includes the following steps: reception and preparation of raw materials, the
preparation of a sealing paste, vulcanizing paste preparation, packaging and label
ing of pastes.
All the raw materials needed for production is subject to incoming inspec
tion for compliance with GOST and TU.
69
Preparation of the basic pastes in the manufacture of hermetic Thiokol-ticks.
The mixer is loaded the necessary amount of Thiokol sealants. Hinges bulk solids
(fillers, etc.) on a pallet using a hoist supplied to the charging port device for the
preparation of the main paste and manually operated mixer through the grid are
loaded on a pre-loaded Thiokol sealant. For dust extraction from the device when
loading of bulk products is included for filtering. After downloading all of their
components are stirring until a smooth paste. After stirring the finished paste is
passed through kraskoterke for final grinding - a homogeneous material with no
visible inclusions. Total mixing at least 6 hours.
Technological scheme of the Thiokol sealants. Sealants based on polysulfide
oligomers, primarily on the basis of thiokols liquid, widely used in the aircraft in
dustry, mechanical engineering and construction, thanks to the unique combination
of properties - outstanding-petrol-resistant oil, gas tightness, weather and the pos
sibility of long-term operation in a wide temperature range.
In SUE TRICT studied the process of obtaining Synthetic rubbers, iCal,
from raw materials produced in our country. Getting polysulfide (Thiokol) rubber
compounds bisgaloidnyh reacted with sodium tetrasulfide. When curing with metal
oxides turned vulcanizate that has high integrity, resistance to high temperatures
ranging from 700C to the 1600s and high electrical insulating properties.
Synthetic rubbers can be used in aircraft, aB-tomobilnoy, electronic indus
try, building and other industries.
1 appparat for the preparation of sodium tetrasulfide;
2 tank of epichlorohydrin; 3 polymerizer reactor;
4- refrigerator; 5- pump; 6 converter; 7- dryer.
Picture 1. Technological scheme of the polysulfide rubber
70
Practical application of the developed phosphorus-oligomers. Currently, the
most common building material, traditionally, are wood, polymers and products
made of them. However, along with the advantages, favorably distinguishes wood
from other materials, it has and disadvantages, the main of which are easy flamma
bility and combustibility.
In this regard, there is a problem of fire protection of wood and polymers in
various ways, the most effective of which are processing their fire-retardant coat
ing.
The usefulness of an oligomeric flame retardant is determined by the
achievement of various technological and economic performance in the production
and economic efficiency in their operation. For the first time in SUE TRICT de
signed multifunctional oligomeric flame retardants based on phosphorus containing
compounds with epichlorohydrin, studied the effect of temperature and the nature
of phosphorus-containing compounds in the process of spontaneous
polymerization and the properties of the oligomers, as well as studied the basic
physical and chemical properties of the flame retardant prepared multifunctional
oligomers.
Thus, for the first time in Uzbekistan designed high efficiency and environ
mentally safe method of synthesis of multifunctional oligomeric flame retardants.
Using the above phosphorous compounds as flame retardant additives gave, wood,
plastics and textile materials having reduced ignitability, combustibility, smoke
forming ability, toxicity, and thus preserve the inherent mechanical properties. For
the production of flame retardant required, urea, magnesium oxide, phosphoric ac
id, glycerol epichlorohydrin-based, phosphoric acid derivatives, which are pro
duced in Uzbekistan.
The study of the polymerization process occurring in the interaction of
epichlorohydrin (ECH) with nitrogen, sera-, phosphorus, magnesium-containing
compounds is of considerable scientific and practical interest. It was found that the
interaction of the ECG and some N, P-containing compounds proceeds spontane
ous polymerization process. These studies reveal the influence of the nature of dif
ferent groups on the process of spontaneous polymerization.
In this regard, the SUE TRICT studied the process of obtaining new oligo mers by
spontaneous polymerization of epichlorohydrin with phosphorus containing
compounds.
As one of the representatives of this group of compounds we have taken
flame retardant АР-100, AP-110, AP-120, AP-130, AP-140, AP-150 and ADj-1,
ADj-2, 3-ADj, obtainable by condensation of urea with ammonium phosphate,
magnesium oxide, water glass and sodium tetrasulfide in a weakly alkaline medi
um followed by neutralization of the reaction mixture of orthophosphoric acid.
71
Table 9
Fire protection effectiveness oligomeric flame retardants forwood
The name
of the
oligomer.
The weight
loss during
combus tion,
%
Group
retardanteffectiveness
Coating
technology
Consump
tio n,
kg/m2
AP-100
7,5
I
Brush,
roller,
spray
0,30
AP-110
6,9
I
0,40
АР-120
8,0
I
0,30
АР-130
5,2
I
0,30
АР-140
8,2
I
0,50
АР-150
3,6
I
0,40
АDj-1
6,9
I
0,45
АDj-2
6,0
I
0,40
АDj-3
6,4
I
0,30
Evaluation of the effectiveness of the flame-retardant flame retardants were
performed in accordance with NPB 251-98 «Fire-proof compounds and substances
for wood and materials based on it. General requirements. Test Methods. (Table 9).
Before testing pine samples incubated overnight at 20 - 220 °C and are ap plied to
two layers of the flame retardant to achieve its rate of 300 g per 1 m
2
sur face. It has
been found that by processing compounds pine samples АР-100, AP 110, AP-120,
AP-130, AP-140, AP-150 and ADj-1 ADj-2, ADj-3 over of the sam ples has
become more equal. Along with the diffusion flame retardant planks, marked by
its crystallization. As a result of fire effects on flame retardancy and
raw pine samples (15 seconds, 350 - 400 °C) following a pattern set. In principle, a
different picture is observed for ognezaschischёnnoy wood.
The results of the research have been tested in the fire-technical laboratory
GUPB Ministry of Internal Affairs of the Republic of Uzbekistan, which studied
the effectiveness of fire retardant designed oligomers that exhibit the best proper
ties. The threshold concentration of oligomeric flame retardants.
The experimental-industrial conditions, it produced more than 50 kg of flame
retardants, which are transferred for use in the real world. Oligomerized agent is
added in a relatively small and because of the affordable prices of the oli gomer can
use its wide-scale, particularly in the building materials industry. Syn thesis of
oligomeric flame retardant does not require a complex process and energy costs.
Main positive results are obtained at low temperatures (up to 90
0
C).
Practical application of the developed sulfur -, chlorine-containing polymers.
We have developed the production of chlorosulfonated polyethylene (Hypalon
rubber) on the basis of local raw materials. Chlorosulfonated polyethylene is pro
duced by sulfonation with sulfuryl chloride or sulfur dioxide and chlorine (this way
is more effective) or the secondary low-molecular polyethylene, which are availa
ble in sufficient quantities in our country.
72
1. The capacity of the catalyst. 2. Capacity for phosphorus-containing com
pound. 3. Capacity for epichlorohydrin. 4. Reactor 5. The drying chamber. 6.
7. Crusher finished product.
Figure 2. Technological scheme of the oligomeric flame retardants.
This rubber has a high ozone resistance is advantageous, high weather re
sistance, high adhesion properties and is widely used as rubber adhesives, for
gumming rollers in the manufacture of rubber products. The organization of manu
facture of rubber, characterized by affordability and low cost, will significantly re
duce the import of rubber adhesives and synthetic rubber.
Receive it sulfochlorination reaction of polyethylene dissolved in carbon tet
rachloride at a temperature of 60-75 °C, exposure to chlorine and sulfur dioxide
mixture in the presence of an initiator. In initiated resulting reaction produces a
product in which hydrogen atoms of polyethylene are partially replaced by chlorine
atoms and chlorosulfonat groups.
Introduction of chlorine atoms in the polymer molecule gives regularity of
the structure and reduces the degree of crystallinity. Polymer becomes amorphous.
At the optimum content of sulfur and chlorine polymer has a high resistance to
compression, elasticity at low temperatures and resistance to aggressive media.
Chlorosulfonated polyethylene is soluble in the following solvents: benzene,
benzyl alcohol, decalin, dioctylphthalate, xylene, methyl ethyl ketone, n
butylamine, nitrobenzene, pyridine, carbon disulfide, tetrachlorethylene, tetralin,
toluene, chloroform, furan, methylene ethylene, chlorobenzene, thionyl chloride,
cyclohexanol .In general, the beginning of the organization of production of syn
thetic chlorosulfonated polyethylenes, in our country, will not only reduce the im
port of rubbers and rubber, but also to solve the important task - training of special
ists for the production of rubber and rubber.
In TashRICT studied the process of obtaining chlorosulfonated polyeth ylene, using
raw materials produced in our country. For example, low molecular weight
polyethylene sulfochlorination formed as waste in the production of poly ethylene
in the Shurtan Gas Chemical Complex, obtained rubbers «Hypalon». At the same
time studied in detail the effect of the nature of the polymer, the ratio of
73
polymer components and chlorosulfonated agent (SO
2
+ Cl
2
), solvent nature of the
initiator, the temperature and duration of the process of rubber formation. As a re
sult of these studies, the optimal conditions for the manufacturing process of rub
ber «Hypalon».
Application of chlorosulfonated polyethylene rubber as the rubber adhesive
in the furniture industry has shown that the adhesive has high adhesion and elastic
properties. Vulcanizates based on chlorosulfonated polyethylene, along with high
adhesion properties, have high weather resistance and ozone resistance. Synthe
sized chlorosulfonated polyethylene is used as a corrosion-resistant coating in the
pipelines UMG Syrdarya region, Tselinnik village, 431 km MG «DBST»
13.06.2013 (Act is attached).
About testing a dual-layer anticorrosion coating based on polyurethane foam
and polyolefin adhesives. In Syrdarya region, Tselinnik village, 431 km MG
«DBST» 13.06.2013g. It was dug inactive portion of the gas pipeline with a length
of 8 meters. The pipe was gas purged from the old insulation and then treated with
solvent (646). After drying, the gas pipeline, it first layer of foam insulation thick
ness 0,5-0,6mm been done. After drying the first layer was applied a second layer
of coating for its thickening (1-1,2mm). Then, as the drying of the polyolefin adhe
sive layer 2 has been applied, and then the thickness of the corrosion-resistant coat
ing 2,5-3mm reached. After the insulation works gas pipeline was re-buried. After
11 months of 15.05.2014g. gas pipeline was excavated to determine the status of a
dual-layer anti-corrosion coating. After inspection of the surface of the pipeline
gas, there was no cracks, holes, and peeling of the coating. To check the quality of
the surface coating layer, we disconnected the gas pipeline and per form a visual
inspection of the metal surface and the adhesion of the coating layer. Thus it was
difficult to detach the coating. After opening the gas pipe surface signs of
corrosion on the surface of the pipeline gas is not observed.
In the process of comparison identified:
1. Use a double-layer insulation coating has anti-corrosion properties, as between
coating layers and metal rust was not found on the pipe and humidity. 2. The
two-layer insulating coating has high adhesion, so at autopsy did not show any
cracks and delamination gas pipeline coating.
3. Figure 4 shows that part of the state of the gas pipe coated with insulating dou
ble-layered coating differs from the untreated portion of the pipeline. On the coated
portion of the pipeline gas shows no oxidations, and it is characterized by a smooth
surface, compared with untreated part of the pipeline.
4. Tests have shown that a two-layer anticorrosion coating based on polyurethane
foam and adhesive polyolefin, has a sufficiently high corrosion resistant properties
to protect the gas pipeline from aggressive influences.
5. In the following we consider it expedient to increase the thickness of the modi
fied polyolefin.
6. The results showed that for the insulation of soil gas pipelines corrosion can use
a two-layer anti-corrosion coating based on polyurethane foam and adhesive poly
olefin synthesized in SUE TRICT.
74
Figure 3. Test double-layer anticorrosion coating based on polyurethane foam
and polyolefin adhesive
The two-layer coating based on polyurethane foam and polyolefin adhesive is a
substance that protects metal surfaces from corrosion. The film-forming agent is
applied to the metal or glass surface in the form of two-layer coating consisting of
two layers of film, a total thickness of not less than 2.0 mm, which protects the
metal from corrosion.
Table 10
Properties of coatings based on epoxyurethane oligomers.
№
Samples
Water
absorption
GOST 4650
Adhesion,
mark
GOST 15140
Solubility
Chemical
durability GOST
9.403
1
Epoxyethilure
thane
0,5
1
Acetone,
ethanol,
DMSO,
DMF.
Resistant to
dilute acids and
alkalis, salt
solutions
0,45
1
2
Epoxybutylure
thane
0,45
1
0,45
1
3
Epoxydibutylu
re thane
0,42
1
0,40
1
4
Epoxyglycidylu
ret hane
3
1
2
1
Test samples were prepared, determined by water absorption of GOST 4650,
GOST 15140 adhesion, solubility, chemical resistance according to GOST 9,403.
(Table 10 and 11).
Thus, the two-layer coating, based epoxyurethane and chlorosulfonated pol
yethylene, can be used in the production anticorrosive coatings, can be recom
mended for rubber products for technical and household products, cable insulation,
75
as a film-forming paints, which protect wood, metal, concrete et al., as well as the
base of adhesives and sealants.
Table 11
Properties chlorosulfonated polyethylene coatings based on high density
polyethylene (HSPEVD), low-molecular weight polyethylene (NHSPE) and re
cycled polyethylene (VHSPE).
№
Samples
Service
temperature
о
С
Adhesion,
mark
GOST 15140
Solubility
Chemical
durability GOST
9.403
1 HSPEVD
- 40
+ 120
1
0,42
Resistant to dilute
acids and alkalis,
salt solutions
2
NHSPE
1
0,45
3
VHSPE
1
0,50
1.
appparat to prepare a polyethylene solution; 2. The container of chlorine;
3. capacity for SO
2
Cl; 4. Reactor - polymerizer; 5. refrigerator; 6. pumps;
7. The converter; 8. dryers.
Figure 4. Technological scheme of the chlorosulfonatedpolyethylene
In the fifth chapter of the dissertation
«The application developed by
phosphorus, sulfur, chlorine-containing oligomers and feasibility substantia
tion»
discusses specific and overall economic efficiency in the implementation of
derived phosphorus, sulfur, chlorine-containing oligomers.
Estimation of economic efficiency of the developed phosphorus, sulfur,
chlorine-containing oligomers, involves comparing the cost of sealants with the
cost of similar mixtures. Polysulfide rubber have been successfully tested in a pro
duction environment on «KAFOLAT REZINA» LLC.
Estimation of economic efficiency of the developed phosphorus, sulfur,
chlorine-containing oligomers, involves comparing the cost of flame retardants at a
cost similar mixtures. Flame retardants have been successfully tested in a produc
tion environment on LLC «KAFOLAT REZINA», LLC «QAYUM HOJI SER
VIS», LLC «Jizzakh Binokor savdo».
76
Estimation of economic efficiency of the developed chlorosulfonated poly
ethylenes based on phosphorus, sulfur, chlorine-containing oligomers involves
comparing the cost of the coatings to the cost of similar mixtures. Anti-corrosion
coatings have been successfully tested in a production environment on «QAYUM
HOJI SERVIS» LLC, VSHPB «Scientific laboratory for fire problems»,
«KAFOLAT REZINA» LLC, Tashkent UMG and «Muborakneftgaz».
Thus, phosphorus, sulfur, chlorine-containing oligomers successfully passed
production test. Calculations showed that the economic effect of these imports has
decreased in numbers of oligomers. The use of phosphorus, sulfur, chlorine
containing oligomers is most advisable to increase the different structures and
compositions.
CONCLUSIONS
1. Proposed a modification technology by chemical transformation, harden
ing and strengthening the mechanical properties of sealants based on the various
polysulfide oligomers
2. Proposed the mechanism of the process of curing polysulfide oligomers
via the obtained activation systems and the possibility of obtaining white thiokol
sealants, having high deformation-strength and adhesion properties. Studied the
thermal properties of sealants based thiokol oligomer used as curatives zinc oxide
and manganese dioxide, with methods TG and DTA. Was determined that the Thi
okol adhesives with zinc oxide have a lower level of thermal and relaxation charac
teristics compared with Thiokol sealants manganese dioxide, which is associated
with a different nature produced vulcanite network.
3. Recommended the mechanism of action of the process retardant wood
and polymers based phosphorus-containing compositions, which offer ample op
portunities for purposeful synthesis of new oligomeric flame retardants.
4. Conducted the tests of the obtained oligomeric flame retardant grades of
AP-100, AP-110, AP-120, AP-130, AP-140, AP-150 and ADj-1 ADj-2, ADj-3,
when the flame-retardant action of wood and polymers. Was determined that the in
their performance, these products can be compared with the applicable foreign
counterparts, the pattern shown is associated with the presence of a flame retardant
in the macromolecule polar functional groups
5. Developed flame retardants based phosphorus containing oligomers cured
various activators which raise high group of the efficiency of fire retardant wood
and polymers. It is recommended to use the stamps oligomers AP-100, AP 110,
AP-120, AP-130, AP-140, AP-150 and ADj-1, ADj-2, 3-ADj as hardeners.
6. Studied the effect obtained modifiers based on phosphorus and sulfur
containing compounds in the physic-chemical and physico-mechanical properties
of chlorosulfonated polyethylene. It is shown that by the interaction of a large vari
ety of polymer becomes adhesively-active functional groups. It is shown that the
modified polymer macromolecule becomes active adhesively wide variety of func
tional groups.
77
7. Established the regularities of structure formation of adhesive composi
tions and their influence on the adhesive strength of the composition based on a
chlorosulfonated polyethylene modified obtained phosphorus - nitrogen com
pounds.
8. Studied the surface structure of the films formed in the modification of
the compositions. It is shown that when there is a significant modification of the
curvature of the film surface. This structural effect showing an increase fixing
strength by increasing the area of the contact surface.
9. Developed the technology of P, CI, S- containing compounds based on
local raw materials and implemented LLC «QAYUM HOJI SERVIS»,
«KAFOLAT REZINA» LLC, Tashkent UMG. The resulting P, CI, S- containing
compounds have a high fire resistance, weatherability and resistance to aggressive
environments.
78
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works
I бўлим (I часть, I part)
1. Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т., Бекназаров Х.С. Синтез хлорсульфи
рованного полиэтилена и исследование его свойств // Universum: Химия и
биология: Электронный научный журнал. 2014. № 1(2). URL:
http://7universum.com/ru/nature/archive/item/844. Москва-2014. (02.00.00.№2).
2. Нуркулов Ф.Н., Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Изучение физико
химических свойств синтезированного полисульфидного каучука //
Узбекский химический журнал. -Ташкент, Специальный выпуск, -2011г. –
С.7-10. (02.00.00; №6)
3. Нуркулов Ф.Н., Бекназаров Х.С., Нуралиев У.М., Джалилов А.Т.
Синтез и свойства полисульфидного каучука // Химия и химическая техноло
гия»- Ташкент, №3, 2012. –С. 49-51. (02.00.00; №3)
4. Нуркулов Ф.Н. Изучение стойкости синтезированного хлорсульфи
рованного полиэтилена (ХСПЭ) к химическим веществам // Журнал
Узбекский химический журнал, Ташкент, №5, 2012. -С.21-24. (02.00.00; №6)
5. Нуркулов Ф.Н. Исследование ИК-спектров синтезированного хлор
сульфированного полиэтилена // Узбекский химический журнал, -Ташкент,
№6, 2012. -С.27-29. (02.00.00; №6)
6. Нуркулов Ф.Н. Химические стойкие композиционные материалы на
основе хлорсульфированного полиэтилена // Химия и химическая
технология. -Ташкент, №1, 2013. –С. 50-52. (02.00.00; №3)
7. Нуркулов Ф.Н., Вафаев О.Ш., Джалилов А.Т. Синтез некоторых уре
тановых олигомеров и изучение физико-химических свойств // Узбекский
химический журнал. –Ташкент, №5, 2013. -С.24-27. (02.00.00; №6)
8. Нуркулов Ф.Н. Исследование термоокислительной деструкции оли
гомеров на основе полисульфидов // Узбекский химический журнал. –
Ташкент, №4, 2013. -С.33-35. (02.00.00; №6)
9. Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т. Получение полимерных покрытий на
основе хлорсульфированного полиэтилена // Узбекский химический журнал.
–Ташкент, №6, 2013. -С.29-32. (02.00.00; №6)
10. Нурмухамидов М.З., Караев Ш.Т., Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т.
Исследование термоокислительной деструкции азот- и борсодержащих оли
гомерных антипиренов // Химия и химическая технология. –Ташкент, №1,
2014. –С. 30-32. (02.00.00; №3)
11. Nurkulov F. N., Jalilov A. T., Eshkurbonov F.B. Developing adhesive
formulations based on chlorosulfonated polyethylene with phosphorus, boron and
amine-containing modifiers.// Austrian Journal of Technical and Natural Sciences.
May-Yune, №5-6, 2016. –P.48-51. (02.00.00.№2).
79
12. Nurkulov F.N. Jalilov A.T., Tadzhikhodzhaev Z.A. New environmentally
safe flame retardant phosphorus-based organic compounds // Austrian Journal of
Technical and Natural Sciences. №5-6, 2016. -P.52-56. (02.00.00.№2).
13. Сиддиков И.И., Жумаев С.К., Самигов Н.А., Джалилов А.Т.,
Махкамов С.М., Нуркулов Ф.Н. Современное состояние норм и правил
пожарной безопасности в области огнезащиты строительных материалов и
конструкций.// Архитектура. Строительство. Дизайн. –Ташкент, №2, 2015. –
С. 38-41. (05.00.00;№4).
14. Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т. Исследование строения и свойств
термоэластопластов на основе хлорсульфированного полиэтилена и
вторичного полиэтилена // Узбекский химический журнал. –Ташкент, №1,
2016. -С. 30-33. (02.00.00; №6)
15. Нуркулов Ф.Н. Исследование огнезащитной эффективности
олигомерных антипиренов для древесины и полимерных материалов //
Universum: Технические науки: Электронный научный журнал. №10(31).
URL:
http://7universum.com/ru/tech/archive/item/3776.
Москва-2016.
(02.00.00.№2).
16. Джалилов А.Т., Нуркулов Ф.Н., Вафаев О.Ш., Каримов М.У. Способ
получения олигомерного антипирена. //Патент РУз.№ IAP 05216.- Ташкент.
Патентный бюллетень Узбекистана.-28.04.2016.
II бўлим (II часть, II part)
17. Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т. Изучение огнезащитной
эффективности олигомерных антипиренов АР-110 и АР-120 для древесных
материалов // Журнал. Известия. Серия (Химия и технология
элементоорганичеких мономеров и полимерных материалов) Волгоградского
государственного технического университет. №7(164), 2015.- С. 175-177
18. Самигов Н.А., Сиддиқов И.И., Нуркулов Ф.Н., Жумаев С. К. Ёғоч ва
полимер материалларидан ташкил топган бино ва иншоотларни ёнғиндан
ҳимоялашда олигомер антипиренларнинг ишлатилиши. // Пожарная
безопасность. –Ташкент, №8, 2016. –С. 32-34.
19. Нуркулов Ф.Н., Джалилов А. Синтез и свойства композиционных
материалов на основе полисульфидных каучуков// «Новые полимерные ком
позиционные материалы» Материал IX- Международной научно
практической конференции. Нальчик, -2013г. -С. 22
20. Нуркулов Ф.Н.,Вафаев О.Ш., Джалилов А.Т. Применения
двухслойного антикоррозионного покрытия на основе эпоксиполиуретана и
хлорсульфированного полиэтилена // «INNOVATION-2013» Междуна родная
научно-практическая конференция. Сборник научных статей. – Ташкент,
2013. -С. 116-117.
21. Нуркулов Ф.Н., Вафаев О.Ш., Джалилов А.Т. Получение химически
стойких покрытий на основе хлорсульфированного полиэтилена // Междуна
родной научно-технической конференции «Ресурсо- и энергосберегающие,
80
