Нефтеполимерные смолы (НПС), получаемые из продуктов пиролиза, применяются для сокращения расхода дорогостоящих природных веществ (канифоли, растительных масел и др.). Свойства НПС могут быть значительно улучшены и расширены введением функциональных групп – например, путем сополимеризации. В связи с этим исследования О.В. Бондалетова, направленные на изучение процессов сополимеризации акрилатов и метакрилатов с олефинами, содержащимися в жидких продуктах пиролиза, являются весьма актуальными.

Для получения модифицированных НПС автором использовано введение полярных сомономеров в исходную реакционную смесь, содержащую ненасыщенные фракции продуктов пиролиза. Процесс катионной полимеризации проводился в присутствии катализаторов – донорно-акцепторных комплексов тетрахлорида титана (ТХТ) с алкилметакрилатами. Эти катализаторы являлись одними из основных объектов исследования в диссертационной работе О.В. Бондалетова. Результаты ИК- и ЯМР-спектроскопии согласуются с переносом электронной плотности от молекулы алкилметакрилата на ТХТ, подтверждая факт образования комплекса. С помощью квантовохимических расчетов методом PM6 автором показано, что в комплексе ТХТ-метилметакрилат (1:2) двойная углерод-углеродная связь более электронодефицитна, чем в свободном органическом лиганде. В результате становится возможной сополимеризация полученного комплекса с мономерами фракций жидких продуктов пиролиза. В работе показано, что активность мономеров определяется главным образом полярностью их молекул.

Путем регистрации температурного профиля реакции О.В. Бондалетов исследовал кинетику сополимеризации непредельных соединений – компонентов фракций – и модифицирующего агента (бутилметакрилата). Измерены наблюдаемые константы скорости и тепловые эффекты отдельных стадий процесса при участии в сополимеризации таких компонентов, как инден, циклопентадиен, дициклопентадиен. Показано, в частности, что в случае циклопентадиена полимеризация практически не протекает, поскольку процесс останавливается на стадии образования продукта присоединения бутилметакрилата к циклическому диену по Дильсу-Альдеру.

С целью разработки способа получения модифицированных смол автором исследованы закономерности сополимеризации различных фракций жидких продуктов пиролиза с эфирами акриловой и метакриловой кислот под действием каталитических систем Циглера-Натта. Установлено, что сополимеризация фракций с акриловым мономером, используемым в виде комплекса с ТХТ, позволяет получить модифицированные НПС с выходом от 37 до 54%. Этот показатель может быть повышен при добавке алюминийорганического соединения (триэтилалюминия или диэтилалюминий хлорида). О.В. Бондалетовым изучены спектральные свойства полученных модифицированных НПС, а также свойства пленок на их основе – такие, как адгезия, прочность при изгибе и ударе, твердость. Показано, что эти пленки обладают более высокой адгезией и эластичностью, чем пленки из немодифицированных НПС.

Немаловажной является совместимость модифицированных НПС с окисленными растительными маслами, что позволяет применять полученные смолы для производства лакокрасочных материалов. Изучению этих практических аспектов использования НПС уделено значительное внимание в работе О.В. Бондалетова. На основе масляно-смоляных композиций разработаны новые пигментированные лакокрасочные материалы с улучшенным комплексом свойств, при производстве которых возможно сокращение расхода растительных масел на 50%.

Основные положения и выводы диссертационной работы научно обоснованы и не вызывают сомнений. Результаты в достаточной мере опубликованы и представлены в докладах на конференциях. Вместе с тем, считаю целесообразным отметить следующие недостатки.

1. Для такой простой молекулярной системы, как комплекс метилметакрилат – тетрахлорид титана, вместо полуэмпирического метода расчета PM6 вполне можно было сделать неэмпирический расчет в том или ином базисе. Это позволило бы получить более точные данные об электронной и геометрической структуре комплекса.

2. При неполной конверсии мономеров возникает проблема их рециклизации или утилизации. В автореферате не упоминаются пути решения этой проблемы при производстве модифицированных НПС.

Перечисленные замечания не снижают общую высокую оценку работы. Судя по автореферату и публикациям, О.В. Бондалетов является высококвалифицированным исследователем и заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.13 – нефтехимия.

Декан факультета
пищевых и химических производств,
заведующий кафедрой общей химии
Алтайского государственного
технического университета,
д.х.н., профессор
А.И. Хлебников

Библ. описание: Бондалетов О.В. Получение модифицированных нефтеполимерных смол на основе различных фракций жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья. Автореф. дисс. ... канд. хим. наук. - Томск, 2011. - 22 с.

К списку отзывов