ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ БУТИЛОВОГО РЕГЕНЕРАТА

УДК 678.046

  • Шашок Жанна Станиславовна – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: shashok@belstu.by

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-253-1-5-10

Ключевые слова: бутиловый регенерат, эластомерная композиция, вязкость по Муни, оптимальное время вулканизации, плотность сшивания.

Для цитирования: Шашок Ж. С. Влияние условий термомеханической обработки на технологические свойства композиций на основе бутилового регенерата // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2022. № 1 (253). С. 5–10. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-253-1-5-10.

Аннотация

Определено влияния условий термомеханической обработки на технологические свойства эластомерных композиций из бутилового регенерата. Объектами исследования являлись эластомерные композиции на основе двух типов бутилового регенерата, которые получены радиационным методом с дозами облучения 30 кГр (БР (30)) и 50 кГр (БР (50)) и прошли термомеханическую обработку в штифтовом экструдере. Условия обработки различались температурой в экструзионной головке (70 и 80°С) и частотой вращения шнека (20 и 40 об./мин). Определено, что вязкость по Муни резиновых смесей на основе регенерата БР (50) в 1,31–1,46 раза меньше, чем вязкость композиций на основе регенерата БР (30). Установлено, что с повышением температуры и интенсивности механического воздействия вязкость по Муни увеличивается до 16% для смесей на основе БР (30) и до 6,7% для БР (50), что может быть связано с увеличением скорости процесса структурирования в объеме материала в условиях повышенной температуры обработки. Определено, что с увеличением температуры обработки бутилового регенерата оптимальное время вулканизации резиновых смесей на его основе уменьшается на 14,7–16,3% для композиций на основе БР (30) и до 9,9% для БР (50). При этом резины на основе регенерата БР (50) характеризуются в 1,46–1,61 раза большим показателем поперечного сшивания. Характер изменения параметров вулканизации эластомерных композиций обусловлен непредельностью регенерата и его способностью взаимодействовать с компонентами вулканизующей системы для формирования пространственной структуры резин.

Скачать

Список литературы

  1. Шаховец С. Е., Смирнов Б. Л. Интенсивная технология регенерации резин // Каучук и резина. 2006. № 1. С. 34–38.
  2. Мирясова Ф. К. Применения радиационно-химических и ионизирующих модулей для переработки полимеров в изделия с высокими физико-химическими свойствами: монография. Казань: Каз. гос. ун-т, 2005. 67 с.
  3. Вагизова Р. Р. Некоторые особенности вулканизации радиационного регенерата бутилкаучука // Вестник Казанского технологического университета. 2006. № 2. С. 144–147.
  4. Feng W., Isayev A. I. Recycling of tire-curing bladder by ultrasonic devulcanization // Polym. Eng. Sci. 2005. Vol. 46. P. 8–18. DOI:10.1002/pen.20449.
  5. Myhre M. J., MacKillop D. A. Rubber Recycling // Rubber Chemistry and Technology. 2002. Vol. 75, no. 3. P. 429–474. DOI:10.5254/1.3547678.
  6. Zaharescu T., Cazac C., Jipa S. Assessment on radiochemical recycling of butyl rubber // Nucl. Meth. in Phys. Res. B. 2001. Vol. 15. P. 360–364. DOI:10.1016/S0168-583X(01)00813-8
  7. Radiation-induced graft copolymerization of some vinyl monomers onto waste rubber powder / E. M. AbdelBary [et al.] // Polymer-Plastics Technology and Engineering. 2004. Vol. 36. P. 241–256. DOI: 10.1080/03602559708000617.
  8. Recycling of gamma irradiated inner tubes in butyl based rubber compounds / B. Karaagac [et al.] // Nuclear Inst. and Methods in Physics Research: Sect. B. 2006. Vol. 65, no. 1. Р. 290–293. DOI: 10.1016/j.nimb.2007.08.061.
  9. Manuel H. J. Verwendung von regeneriertem Butylkautschuk in Mischungen für die Innenschicht von Reifen // Kautschuk. Gummi. Kunststoffe. 2000. Vol. 53, no. 12. P. 730–734.
  10. Şen M., Uzun C., Kantoğlu Ö. Effect of gamma irradiation conditions on the radiation-induced degradation of isobutylene-isopren rubber // Nucl. Meth. in Phys. Res. B. 2003. No. 1. Р. 480–484. DOI: 10.1016/S0168-583X(03)01111-X.
  11. Особенности вторичной переработки амортизованных варочных камер и диафрагм / С. В. Усачев [и др.] // Каучук и резина. 2005. № 1. С. 24–31.
  12. Каучуки и резиновые смеси. Определение вязкости, релаксации напряжения и характеристик подвулканизации с использованием вискозиметра Муни: ГОСТ Р 54552–2011. М.: Стандартинформ, 2013. 22 с.
  13. Смеси резиновые. Определение вулканизационных характеристик с использованием безроторных реометров: ГОСТ Р 54547–2011. М.: Стандартинформ, 2015. 16 с.
  14. Реологические и вулканизационные свойства эластомерных композиций / И. А. Новаков [и др.]. М.: Академкнига, 2006. 322 с.
  15. Scagliusi S. R., Cardoso E. C. L., Lugão A. B. Effect of gamma-radiation on thermal ageing of butyl rubber compounds // 4th Brazilian Conference on Composite Materials. Rio de Janeiro, July 22nd–25th, 2018. DOI: 10.21452/bccm4.2018.04.03.
  16. Scagliusi S. R., Cardoso E. C. L., Lugão A. B. Radiation Effects on Crosslinking of Butyl Rubber Compounds // Acta Scientific Microbiology. 2017. Vol. 2, no. 9. Р. 160–164. DOI: 10.1007/978-3-319-51382-9_8.
  17. Оптимизация свойств радиационного регенерата, применяемого в эластомерных кровельных материалах / Ю. Ф. Шутилин [и др.] // Вестник ВГУИТ. 2017. Т. 79, № 4. С. 185–190. DOI: 10.20914/2310-1202-2017-4-185-190.
  18. Santhosh А. А., Kuruvila J., Sabu T. Recent developments in cross-linking of elastomers // Rubber Chemistry and Technology. 2005. Vol. 78, issue 3. P. 458–488. DOI: 10.5254/1.3547892.
  19. Хакимуллин Ю. Н. Структура, свойства и применение радиационных регенератов в резинах на основе бутилкаучука: монография. Казань: Казан. гос. ун-т, 2011. 187 с.
  20. Жовнер Н. А., Чиркова Н. В., Хлебов Г. А. Структура и свойства материалов на основе эластомеров. Омск: Филиал РосЗИТЛП, 2003. 276 с.
Поступила 29.11.2021