ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИАТОМИТОВ НА СВОЙСТВА РЕЗИНЫ НА ОСНОВЕ КАУЧУКОВ ОБЩЕГО И СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Е. Н. Егоров; Н. И. Кольцов

doi:10.6060/rcj.2025693.10

Е. Н. Егоров Кафедра физической химии и высокомолекулярных соединений, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
Н. И. Кольцов Кафедра физической химии и высокомолекулярных соединений, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2025693.10

Ключевые слова: каучуки общего и специального назначения, диатомиты, резиновая смесь, вулканизаты, физико-механические, эксплуатационные и динамические свойства

Аннотация

В работе исследовано влияние диатомитов NDP-D-400 и NDP-230 на реометриче-ские характеристики резиновой смеси, физико-механические, эксплуатационные и динамические свойства вулканизатов на основе комбинации каучуков общего и специального назначения. В состав резиновой смеси входили бутадиен-метилстирольный СКМС-30АРК, бутадиен-нитрильный СКН-2655 и цис-изопреновый СКИ-3 каучуки, а также следующие ингредиенты: ускоритель вулканизации – N-циклогексил-2-бензотиазолсульфена-мид; вулканизующие агенты – сера, тетраметилтиурамдисульфид и N,N′-дитиодимор-фолин; активаторы вулканизации – цинковые белила, стеариновая кислота; стабилизаторы – ацетонанил Н, N-изопропил-N'-фенил-пара-фенилендиамин; диспергатор – гепсол ХКП; мягчитель – масло индустриальное И-12А; замедлитель подвулканизации – N-нитрозодифениламин; наполнители – транс-полинорборнен, технические углероды N 220, П 514 и диоксид кремния Zeosil 1165 МP. Резиновую смесь готовили на лабораторных валь-цах ЛБ 320 160/160. Первый вариант резиновой смеси не содержал диатомиты, второй - четвертый и пятый – седьмой варианты содержали диатомиты NDP-D-400 и NDP-230 в количествах 5,0, 10,0 и 15,0 мас. ч. на 100,0 мас. ч. каучуков. Реометрические характери-стики резиновой смеси изучали на реометре MDR 3000 Basic при 143 °С в течение 40 мин. Для определения физико-механических показателей резины стандартные образцы всех вариантов резиновой смеси вулканизовали при температуре 143 °C в течение 20 мин в вулканизационном прессе P-V-100-3RT-2-PCD. Исследования физико-механических и эксплуатационных свойств вулканизатов проводили согласно существующим в резиновой промышленности стандартам. Динамические параметры (тангенс угла механических потерь и модуль упругости) вулканизатов различных вариантов резиновой смеси изучали при температуре 30 °С на динамическом механическом анализаторе Metravib VHF 104. Установлено, что варианты резиновой смеси, содержащие 10,0 мас. ч. диатомитов, характеризуются улучшенными технологическими свойствами. Вулканизаты этих же вариантов резиновой смеси обладают высокими прочностными свойствами и наименьшими их изменениями при воздействии агрессивных сред. Вулканизаты, содержащие диатомит NDP-D-400, характеризуется лучшими динамическими свойствами.

Для цитирования:

Егоров Е.Н., Кольцов Н.И. Исследование влияния диатомитов на свойства резины на основе каучуков общего и специального назначения. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. № 3. С. 93-98. DOI: 10.6060/rcj.2025693.10.

Литература

Справочник по технической акустике: пер. с немецк / под ред. М. Хекла и Х. Мюллера. Л.: Судостроение. 1980. 440 с.

Справочник по акустике / В.К. Иофе, В.Г. Корольков, М.А. Сапожков / Под общ. ред. М.А. Сапожкова. М: Связь. 1979. 312 с.

Ушмарин Н.Ф., Егоров Е.Н., Григорьев В.С., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Влияние хлорбутилкаучука на динамические свойства резины на основе каучуков общего назначения. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2022. Т. 66. № 1. С. 29–34. DOI: 10.6060/rcj.2022661.5.

Егоров Е.Н., Ушмарин Н.Ф., Саломатина Е.В., Матюнин А.Н. Влияние полиизобутилена на физико-механические, эксплуатационные, диэлектрические и динамические свойства резины для прокладок рельсовых скреплений. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 5. С. 94–102. DOI: 10.6060/ivkkt.20226505.6575.

Zhang J., Wang L., Zhao Y. Fabrication of novel hindered phenol/phenol resin/nitrile butadiene rubber hybrids and their long-period damping properties. Polymer Composites. 2012. V. 33. N 12. Р. 2125–2133. DOI: 10.1002/pc.22352.

Liu K., Lv Q., Hua J. Study on damping properties of HVBR/EVM blends prepared by in situ polymerization. Polymer Testing. 2017. V. 60. P. 321–325. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2017.02.026.

Yu F., Lu A., Lu J., Wang Z., Zhang Q., Geng C., Li Z. Effect of phenyl content, sample thickness and compression on damping performances of silicone rubber: A study by dynamic mechanical analysis and impact damping test. Polymer Testing. 2019. V. 80. P. 106101. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2019.106101.

Hejna A., Korol J., Przybysz-Romatowska M., Zedler Ł., Chmielnicki B., Formela K. Waste tire rubber as low-cost and environmentally-friendly modifier in thermoset polymers – A review. Waste Management. 2020. V. 108. P. 106–118. DOI: 10.1016/j.wasman.2020.04.032.

Qin R., Huang R., Lu X. Use of gradient laminating to prepare NR/ENR composites with excellent damping performance. Materials and Design. 2018. V. 149. P. 43–50. DOI: 10.1016/j.matdes.2018.03.063.

Zhao X., Yang J., Zhao D., Lu Y., Wang W., Zhang L., Nishi T. Natural rubber/nitrile butadiene rubber/hindered phenol composites with high-damping properties. International Journal of Smart and Nano Materials. 2015. V. 6. N 4. P. 239–250. DOI: 10.1080/19475411.2015.1131399.

Стрижак Е.А., Раздьяконова Г.И., Маратканова Е.А., Бурьян Ю.А., Адяева Л.В., Аврейцевич Н.В., Митряева Н.С. Роль полярности каучука в формировании гистерезисных свойств резин в условиях гармонического динамического напряжения. Омский науч. вестник. 2013. № 3 (123). С. 308–312.

Егоров Е.Н., Ушмарин Н.Ф., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Исследование эксплуатационных и динамических свойств резины для изделий, работающих в морской воде. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. Вып. 11. С. 96–102. DOI: 10.6060/ivkkt.20206311.6307.

Егоров Е.Н., Ушмарин Н.Ф., Сандалов С.И., Кольцов Н.И., Ворончихин В.Д. Исследование динамических свойств стойкой к морской воде резины. Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2021. Т. 14. № 1. С. 38–44. DOI: 10.17516/1998-2836-0214.

Егоров Е.Н., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Исследование свойств стойкой к морской воде резины. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2023. Т. LXVII. № 3. С. 11–16. DOI: 10.6060/RCJ.2023673.2.

Sheng Z., Yang S., Wang J., Lu Y., Tang K., Song S. Preparation and Properties Analysis of Chlorinated Butyl Rubber (CIIR)/Organic Diatomite Damping Composites. Materials. 2018. V. 11. N 11. Р. 2172. DOI: 10.3390/ma11112172.

Zhou X.Q., Yu D.Y., Shao X.Y., Zhang S.Q., Wang S. Research and applications of viscoelastic vibration damping mate-rials: A review. Composite Structures. 2016. V. 136. Р. 460–480. DOI: 10.1016/j.compstruct.2015.10.014.

Amran M., Fediuk R., Murali G., Vatin N., Al-Fakih A. Sound-Absorbing Acoustic Concretes: A Review. Sustainability. 2021. V. 13. N 19. P. 10712. DOI: 10.3390/su131910712.

Valentini L., Lopez-Manchado M.A. Conductive elastomer engineering in extreme environments. High-Performance Elastomeric Materials Reinforced by Nano-Carbons. 2020. P. 235–255. DOI: 10.1016/B978-0-12-816198-2.00010-4.

Широкова Е.С., Фомин С.В., Морозова З.А., Гринченко А.И., Бузник В.М. Новые термоэластопласты на основе ПВДФ/каучук СКФ-32: влияние состава на технологические и эксплуатационные свойства. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 3. С. 111–118. DOI: 10.6060/ivkkt.20246703.6930.

Ушмарин Н.Ф., Егоров Е.Н., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Исследование влияния полимерных микросфер на свойства резины для гуммирования металлических поверхностей. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2022. Т. LXVI. № 4. С. 19–25. DOI: 10.6060/rcj.2022664.3.

Соловьева О.Ю., Ветошкин А.Б., Гудков С.В., Никитина Е.Л. Модификация композиций на основе поли-винилхлорида 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.

Егоров Е.Н., Ушмарин Н.Ф., Сандалов С.И., Кольцов Н.И. Разработка и исследование резиновой смеси для прокладок рельсовых скреплений. Рос. хим. журнал. 2021. Т. 65. № 1. С. 56–61. DOI: 10.6060/rcj.2021651.6.

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 Materi-als: Applied Research. 2022. V. 13. N 4. P. 1019–1023. DOI: 10.1134/S2075113322040104.

Егоров Е.Н., Ушмарин Н.Ф., Сандалов С.И., Григорьев В.С., Кольцов Н.И., Ворончихин В.Д. Исследование влияния кремнекислотного наполнителя Silica 1165 на свойства резины для прокладок рельсовых скреплений. Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2022. Т. 15. № 1. С. 110–117. DOI: 10.17516/1998-2836-0276.

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(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(6). P. 119–126. DOI: 10.18149/MPM.5162023_11.