ВЛИЯНИЕ ГАЛОБУТИЛКАУЧУКОВ И СЭВИЛЕНА НА СВОЙСТВА РЕЗИНЫ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА
Аннотация
В статье исследовано влияние галобутилкаучуков ББК-232, ХБК-139 и сэвилена 11808-340 на свойства резины на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-4045 на рео метрические, физико-механические и динамические свойства резины, используемой для изготовления изделий, устойчивых к воздействию морской воды. В состав резиновой смеси входили: бутадиен-нитрильный каучук СКН-4045, бромбутиловый ББК-232 и хлорбутиловый ХБК-139 каучуки; вулканизующий агент – сера; ускорители вулканизации – гуанид Ф и альтакс; активаторы вулканизации – белила цинковые и стеариновая кислота; противостаритель – нафтам-2; смягчители – канифоль, битум нефтяной, фактис; наполнители – транс-полинорборнен, технические углероды П 514 и П 803. Резиновая смесь готовилась на лабораторных вальцах ЛБ 320 160/160. На реометре MDR 3000 Basic исследовались вулканизационные характеристики полученной резиновой смеси. В дальнейшем резиновую смесь вулканизовали в прессе P-V-100-3RT-2-PCD. Для полученных вулканизатов определялись физико-механические свойства и их изменения, а также степень набухания после выдержки в морской воде. Динамические параметры (тангенс угла меха нических потерь и модуль упругости) вулканизатов исследовались на динамическом механическом анализаторе Metravib VHF 104 при частоте 1000 Гц и температуре 30 °С. В результате проведенных исследований установлено, что введение определенного количества сэвилена 11808-340 в резиновую смесь приводит к улучшению ее реометрических свойств (возрастанию времен начала и достижения оптимума вулканизации, уменьшению максимального и минимального крутящих моментов) и повышению физико-механических показателей (условной прочности при растяжении и относительного удлинения) резины. Резина на основе каучуков СКН-4045 и ХБК-139, содержащая 5,0 мас. ч. сэвилена обладают повышенными прочностными свойствами. После суточной и недельной вы держки в морской воде физико-механические свойства, твердость и степень набухания вулканизатов изменяются в допустимых пределах. Установлено, что резина на основе комбинации каучуков СКН-4045, ХБК-139 и сэвилена при массовом соотношении 75:25:5 характеризуется повышенными эксплуатационными и динамическими свойствами.
Для цитирования:
Егоров Е.Н., Кольцов Н.И. Влияние галобутилкаучуков и сэвилена на свойства резины на основе бутадиен-нитрильного каучука. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 2. С. 74-82. DOI: 10.6060/rcj.2025692.9.
Литература
Chandran V., Nagarajan L., Thomas M.R. Evaluation of vibration damping behavior of different sizes of waste tyre rubber in natural rubber composites. Journal of Composite Materials. 2017. V. 52. N 18. P. 2493-2501. DOI: 10.1177/0021998317748467.
Bala A., Gupta S. Thermal resistivity, sound absorption and vibration damping of concrete composite doped with waste tire Rubber: A review. Construction and Building Materials. 2021. V. 299. P. 123939. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.123939.
Yun Y.M., Lee J.H., Choi M.C., Kim J.W., Kang H.M., Bae J.W. A Study on the Effect of Petroleum Resin on Vibration Damping Characteristics of Natural Rubber Composites. Elastomers and Composites. 2021. V. 56. N 4. P. 201-208. DOI: 10.7473/EC.2021.56.4.201.
Dharmaraj M.M., Chakraborty B.C. Begum S. The effect of graphene and nanoclay on properties of nitrile rubber/polyvinyl chloride blend with a potential approach in shock and vibration damping applications. Iranian Polymer Journal. 2022. V. 31. P. 1129-1145. DOI: 10.1007/s13726-022-01064-6.
Егоров Е.Н., Ушмарин Н.Ф., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Исследование эксплуатационных и динамических свойств резины для изделий, работающих в морской воде. Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология 2020. Т. 63. № 11. С. 96-102. DOI: 10.6060/ivkkt.20206311.6307.
Egorov E.N., Ushmarin N.F., Sandalov S.I., Kol’tsov N.I., Voronchikhin V.D. Investigation of the dynamic properties of seawater-resistant rubber. Journal of Siberian Federal University. Chemistry. 2021. V. 14. N 1. P. 38-44. DOI: 10.17516/1998-2836-0214.
Егоров Е.Н., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Исследование свойств стойкой к морской воде резины. Российский химический журнал. 2023. Т. 67. № 3. С. 11-16. DOI: 10.6060/RCJ.2023673.2.
Соловьева О.Ю., Ветошкин А.Б., Гудков С.В., Никитина Е.Л. Модификация композиций на основе поливинилхлорида и бутадиен-стирольного каучука соединениями с изоцианатными группами. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 6. С. 51-57. DOI: 10.6060/ivkkt.20226506.6576.
Egorov E.N., Salomatina E.V., Vassilyev V.R., Bannov A.G., Sandalov S.I. Effect of polynorbornene on physico-mechanical, dynamic, and dielectric properties of vulcanizates based on isoprene, α-methylstyrene-butadiene, and nitrile-butadiene rubbers for rail fasteners pads. Journal of Composites Science. 2023. V. 7. N 8. P. 334. DOI: 10.3390/jcs7080334.
Egorov E.N., Sandalov S.I., Kol'tsov N.I. Study of the influence of dispersed fillers on properties of rubber for gaskets of rail fastening. Materials Physics and Mechanics. 2023. V. 51. N 6. P. 119-126. DOI: 10.18149/MPM.5162023_11.
Egorov E.N., Sandalov S.I., Kol'tsov N.I. Influence of basalt fibres on the physical-mechanical, performance and dynamic properties of rubber for rail pads. Chemistry for Sustainable Development. 2023. V. 31. N 4. P. 362-366. DOI: 10.15372/CSD2023479.
Egorov E.N., Kol'tsov N.I. Influence of glass fibers on the physico-mechanical and performance properties of rubber based on general and special purpose caoutchoucs. Materials Physics and Mechanics. 2024. V. 52. N 1. P. 126-131. DOI: 10.18149/MPM.5212024_12.
Egorov E.N., Ushmarin N.F., Sandalov S.I., Kol’tsov N.I. Studying the effect of trans-polynorbornene on the properties of a rubber mixture for rail fastener pads. Inorganic Materials: Applied Research. 2022. V. 13. N 4. P. 1019-1023. DOI: 10.1134/s2075113322040104.
Ushmarin N.F., Egorov E.N., Grigor’ev V.S., Sandalov S.I., Kol’tsov N.I. Influence of Chlorobutyl Caoutchouc on the Dynamic Properties of a Rubber Based on General-Purpose Caoutchoucs. Russian Journal of General Chemistry. 2022. V. 92. N 9. Р. 1862-1865. DOI:10.1134/S1070363222090298.
Кольцов Н.И., Косьянов П.М. Исследование свойств резины на основе бутадиен-нитрильного и галоидных каучуков. Бутлеровские сообщения. 2023. Т.74. № 4. С. 77-80. DOI: 10.37952/ROI-jbc-01/23-74-4-77.
Chen B, Dai J, Song T, Guan Q. Research and Development of High-Performance High-Damping Rubber Materials for High-Damping Rubber Isolation Bearings: A Review. Polymers. 2022. V. 14. N 12. P. 2427. DOI: 10.3390/polym14122427.
Zachariah A.K., Chandra A.K., Mohammed, P.K., Thomas S. Vulcanization kinetics and mechanical properties of organically modified nanoclay incorporated natural and chlorobutyl rubber nanocomposites. Polymer Testing. 2019. V. 76. P. 154-165. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2019.02.003.
Панфилова О.А., Вольфсон С.И., Охотина Н.А., Сабиров Р.К., Баранец И.В., Каримова А.Р., Шишкина А.А. Совмещающие добавки для повышения взаимодействия на границе раздела фаз в термопластичных вулканизатах на основе каучуков различной полярности и полипропилена. Каучук и резина. 2017. Т. 76. № 4. С. 224-229.
Jinu J.G., Anil K.B. Influence of Matrix Polarity on the Properties of Ethylene Vinyl Acetate – Carbon Nanofiller Nanocomposites. Nanoscale Research Letters. 2009. V. 4. N 7. P. 655-664. DOI: 10.1007/s11671-009-9296-8.
Сяйлева М.В., Буканов А.М., Звезденков К.А., Волошин В.Н., Меркулова Т.А. Модификация резин на основе бутадиен-нитрильного каучука сополимером этилена с винилацетатом. Резиновая промышленность: сырье, материалы, технологии: Сб. тр. участников XXI научно-практической конф. М.: 2016. С. 71-72.
Спиридонов И.С., Илларионова М.С., Ушмарин Н.Ф., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Влияние сополимеров этилена с винилацетатом на свойства резины на основе бутадиен-нитрильного каучука. Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2018. Т. 61. Вып. 8. С. 60-65. DOI: 10.6060/ivkkt.20186108.5759.
Kaewsakul W., Jandam N., Kalkornsurapranee E., Saiwari S., Thitithammawong A. High Modulus Rubber Vulcanizates from Natural Rubber/EVA Blends Filled with Reinforcing Fillers. Advanced Materials Research. 2015. V. 1134. P. 171-177. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1134.171.
Ahmad H.S., Ismail H., A. Rashid A. Ethylene vinyl acetate as compatibilizer on cure characteristics and mechanical properties of (natural rubber)/(Recycled acrylonitrile-butadiene rubber) blends. Journal of Vinyl and Additive Technology. 2015. V. 23. N 2. P. 135-141. DOI: 10.1002/vnl.21478.
Razavi-Nouri M. Effect of NBR and organoclay contents on physical gelation of the uncured EVA/NBR/OMMT nanocomposites. Iranian Polymer Journal. 2023. V. 32. P. 801-810. DOI: 10.1007/s13726-023-01163-y.
Степанов Г.В., Навроцкий В.А., Гайдадин А.Н., Ермолин А.С. Термопластичные эластомеры на основе сополимера этилена с винилацетатом. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2015. № 4(159). С. 101-106.
Кузнецова Н.А., Кострыкина Г.И. Структура и свойства композиций на основе сэвилена и сетчатого эластомерного наполнителя. Известия высших учебных заведений. Серия: химия и химическая технология. 2007. Т. 50. № 4. С. 79-82.
Егоров Е.Н., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Исследование влияния сэвилена на свойства стойкой к морской воде резины. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2024. Т. LXVIII. N 3. С. 42-46. DOI: 10.6060/rcj.2024683.7.
Чайкун А.М., Алифанов Е.В., Наумов И.С. Резины на основе бутилкаучука (обзор). Новости материаловедения. Наука и техника. 2016. № 6(24). С. 49-59.
Cao R, Zhao X, Zhao X, Wu X, Li X, Zhang L. Bromination modification of butyl rubber and its structure, properties and application. Industrial and Engineering Chemistry Research. 2019. V. 58. N 36. P. 16645-16653. DOI: 10.1021/acs.iecr.9b03491.
Pazur R.J., Petrov I. The thermo-oxidation of chlorinated and brominated isobutylene-co-isoprene polymers: Activation energies and reactions from room temperature to 100 °C. Polymer Degradation and Stability. 2015. V. 121. P. 311-320. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2015.09.023.
