ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ С КОМПЛЕКСНЫМ АКТИВАТОРОМ ВУЛКАНИЗАЦИИ

УДК 678.046

 

  • Лешкевич Анастасия Владимировна – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: nastyonke@mail.ru
  • Шашок Жанна Станиславовна – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: shashok@belstu.by
  • Усс Елена Петровна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: uss@belstu.by
  • Кротова Ольга Александровна – кандидат технических наук, доцент кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: o.krotova@belstu.by Карманова Ольга Викторовна – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии органических соединений, переработки полимеров и техносферной безопасности. Воронежский государственный университет инженерных технологий (394036, г. Воронеж, пр-т Революции, 19, Российская Федерация). E-mail: karolga@mail.ru
  • Голякевич Александр Александрович – аспирант кафедры технологии органических соединений, переработки полимеров и техносферной безопасности. Воронежский государственный университет инженерных технологий (394036, г. Воронеж, пр-т Революции, 19, Российская Федерация). E-mail: sasha4292@yandex.ru

DOI: https://doi.org/ 10.52065/2520-2669-2024-277-8

 

Ключевые слова: натуральный каучук, бутадиен-стирольный каучук, резиновая смесь, бентонит, оксид цинка, вязкость по Муни, релаксация напряжений, кинетика вулканизации.

 

Для цитирования: Лешкевич А. В., Шашок Ж. С., Усс Е. П., Кротова О. А., Карманова О. В., Голякевич А. А. Технологические свойства эластомерных композиций с комплексным активатором вулканизации // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2024. № 1 (277). С. 61–67. DOI: 10.52065/2520-2669-2024-277-8.

 Аннотация

Исследованы технологические свойства резиновых смесей, содержащих различные активаторы вулканизации. В качестве объектов исследования выступали эластомерные композиции на основе натурального каучука и бутадиен-стирольного каучука, в которых осуществлялась равнозначная замена промышленного активатора вулканизации оксида цинка на новые комплексные активаторы вулканизации. В работе использовались новые комплексные активаторы вулканизации в виде сплава стеариновой кислоты, бентонита и оксида цинка в различных соотношениях минеральных составляющих, полученных при температурах 70, 90 и 110°С. Установлено, что применение исследуемых активаторов вулканизации взамен цинковых белил в составе резиновых смесей на основе НК приводит к снижению (на 10,1–23,3%) показателя вязкости по Муни, улучшению релаксационных процессов (коэффициент релаксации напряжений увеличивается до 1,1 раз), протекающих в объеме эластомерной матрицы, а также снижению (до 1,6 раз при 143°С и до 1,7 раз при 153°С) времени достижения оптимальной степени вулканизации. При установлении влияния комплексных активаторов вулканизации на технологические свойства резиновых смесей на основе СКС-30АРК не выявлено существенных различий в пластоэластических и релаксационных показателях по сравнению с композицией, содержащей ZnO, при этом установлено снижение до 17,5% показателя оптимума вулканизации при 153°С.

 Скачать

Список литературы

  1. Костюковский Я. Л., Меламед Д. Б. Канцерогенные N-нитрозамины. Образование, свойства, анализ // Успехи химии. 1988. Т. 57, № 4. С. 625–655. DOI: 10.1070/RC1988v057n04ABEH003355.
  2. Источники канцерогенных и токсичных веществ при производстве и эксплуатации шин / В. Г. Фроликова [и др.] // Мир шин. 2008. Т. 52, № 9. С. 40–49.
  3. Chapman A. V., Johnson T. The role of zinc in the vulcanization of styrene-butadiene rubbers // Kautschuk. Gummi. Kunststoffe. 2005. Vol. 58. Р. 358–361.
  4. Астахова Е. А. Новые вулканизующие системы для композиций на основе бутадиен-нитрильных каучуков: автореф. дис. … канд. хим. наук: 05.17.06. Москва, 2013. 24 с.
  5. Charoeythornkhajhornchai P., Samthong C., Somwangthanaroj A. Influence of sulfenamide accelerators on cure kinetics and properties of natural rubber foam // Journal of Applied Polymer Science. 2017. Vol. 134, no. 19. DOI: 10.1002/app.44822.
  6. Maciejewska M., Sowińska A., Kucharska J. Organic zinc salts as pro-ecological activators for sulfur vulcanization of styrene-butadiene rubber // Polymers. 2019. Vol. 11, no. 10. DOI: 10.3390/polym11101723.
  7. Development of passenger tire treads: reduction in zinc content and utilization of a bio-based lubricant / S. Moresco [et al.] // Journal of cleaner production. 2016. Vol. 117. P. 199–206. DOI: 10.1016/ j.jclepro.2016.01.013.
  8. Carbonized elastomer based composites filled with carbon fillers and silicon carbide / A. A. Stepashkin [et al.] // Materials Letters. 2018. Vol. 215. P. 288–291. DOI: 10.1016/j.matlet.2017.12.132.
  9. Potential use of a novel composite zinc oxide as eco-friendly activator in Tire tread com-pound / P. Thaptong [et al.] // Journal of Polymer Research. 2019. Vol. 26, no. 9. P. 226. DOI: 10.1007/s10965-019-1895-1.
  10. Создание активирующих систем для эффективной вулканизации эластомеров / О. В. Карманова [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014. № 3 (61). С. 126–129.
  11. Каучуки и резиновые смеси. Определение вязкости, релаксации напряжения и характеристик подвулканизации с использованием вискозиметра Муни: ГОСТ Р 54552–2011. М.: Стандартинформ, 2013. 22 с. 12. Смеси резиновые. Метод определения вулканизационных характеристик на вулкаметре: ГОСТ 12535–84. М.: Стандартинформ, 1985. 33 с.
  12. Кузьминский А. С., Кавун С. М., Кирпичев В. П. Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров. М.: Химия, 1976. 368 с.
  13. Овчаров В. И., Бурмистр М. В., Тютин В. А. Свойства резиновых смесей и резин: оценка, регулирование, стабилизация. М.: Санкт-ТМ, 2001. 400 с.
  14. Щербина Е. И., Долинская Р. М. Структура и свойства резин. Минск: БГТУ, 2004. 135 с.
  15. Аверко-Антонович И. Ю., Бикмуллин Р. Т. Методы исследования структуры и свойств полимеров. Казань: КГТУ, 2002. 604 с.
  16. Свойства модельных резиновых смесей с различными активаторами вулканизации / С. Н. Каюшников [и др.] // Труды БГТУ. 2014. № 4 (168): Химия, технология органических веществ и биотехнология. С. 35–39.
  17. Каюшников С. Н., Прокопчук Н. Р., Усс Е. П. Влияние цинкосодержащих добавок на технологические свойства эластомерных композиций // Проблемы шин, РТИ и эластомерных композитов: сб. науч. тр. 27 Междунар. симпоз., Москва, 10–14 октября 2016 г. М., 2016. С. 224–231.
  18. Корнев А. Е., Буканов А. М., Шевердяев О. Н. Технология эластомерных материалов. М.: Истерик, 2009. 504 с.
  19. Гришин Б. С. Теория и практика усиления эластомеров. Состояние и направления развития. Казань: Изд-во КНИТУ, 2016. 420 с.

 

Поступила 13.12.2023