Квантово-химическое моделирование реакций инициирования серной вулканизации изопренового каучука

Квантово-химическим методом функционала плотности DFT B3LYP/6-311G** проведены расчеты термодинамических функций и изменения полной электронной энергии при реакциях инициирования серной вулканизации изопренового каучука с использованием ускорителя N - циклогексил - 2 бензтиазолилсульфенамида в присутствии кислорода воздуха. Так как сера, в процессе вулканизации резиновых смесей, находится в большем количестве в растворенном состоянии, в отличие от кислорода, сделан вывод, что в присутствии серы будет происходить образование действительного агента вулканизации (ДАВ), а окисление будет происходить в меньшей степени. При сравнении значений энергии реакций с присоединением молекулы S8 установлено, что сера в реакциях акцептирования радикалов ускорителя является более активным акцептором чем кислород в аналогичных реакциях. Проанализировано влияние числа атомов серы на активность радикалов сульфидирующего комплекса, возникающих при акцептировании серой радикалов, образующихся при распаде ускорителя. Установлено, что наиболее активными являются циклогексильные радикалы ускорителя, однако в последующих реакциях ДАВ с каучуком более активными являются радикалы ДАВ, полученные с участием бензтиазолильных фрагментов. Исследование влияния числа атомов на энергии реакций образования персульфгидрильных подвесок показывает, что с наибольшей вероятностью первичные подвески будут содержать 8 атомов серы, образующиеся в реакциях, протекающих с участием бирадикалов, образующихся при распаде восьмичленного кольца молекулы серы