СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ С КАНИФОЛЕСОДЕРЖАЩИМИ И НАНОРАЗМЕРНЫМИ ДОБАВКАМИ

УДК 678.046

 

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

Прокопчук Николай Романович – член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, доктор химических наук, профессор, профессор кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: nrprok@gmail.com

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

Кротова Ольга Александровна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: o.krotova@belstu.by

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

Клюев Андрей Юрьевич – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии деревообрабатывающих производств. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: andrey_kluev_bstu@mail.ru

DOI: https://doi.org/ 10.52065/2520-2669-2024-283-2.

 

Ключевые слова: эластомерная композиция, канифолетерпеностирольномалеиновый аддукт, наномодификатор, прочность, температура, структура.

Для цитирования: Усс Е. П., Прокопчук Н. Р., Шашок Ж. С., Кротова О. А., Лешкевич А. В., Клюев А. Ю. Структура и свойства эластомерных композиций с канифолесодержащими и наноразмерными добавками // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2024. № 2 (283). С. 12–19. DOI: 10.52065/2520-2669-2024-283-2.

Аннотация

Исследованы эксплуатационные свойства и структурные показатели пространственной сетки вулканизатов, содержащих новый заменитель канифоли и наноматериалы. В качестве объектов исследования применяли эластомерные композиции на основе комбинации синтетических полиизопренового и полибутадиенового каучуков. В данной работе использовался канифолетерпеностирольномалеиновый аддукт, полученный высокотемпературной обработкой смеси терпентина и стирола в соотношении 95 : 5 малеиновым ангидридом при содержании последнего 46 мас. %. Для сравнительного анализа применяли промышленный повыситель клейкости – канифоль сосновую. Дозировки опытного аддукта и образца сравнения в резиновой смеси составляли 2,0 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука. В качестве наноразмерных компонентов использовали наноалмазные модификаторы марок АШ-А и УДА СП производства НП ЗАО «Синта», которые вводились в смеси в дозировках 0,1 и 0,2 мас. ч. на 100,0 мас. ч. каучука. Определено некоторое снижение модуля резин с исследуемым аддуктом и нанодобавкой марки АШ-А независимо от дозировки последнего. Установлено, что значения условной прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве для резин с аддуктом и нанокомпонентами находятся на уровне образцов с канифолью или с наноматериалами. Анализ динамических свойств резин в режиме знакопеременных деформаций и при повышенных температурах показал, что введение наномодификаторов марок АШ-А и УДА СП в композиции с опытным аддуктом или канифолью способствует увеличению их стойкости к разрастанию трещин при продольном изгибе более чем в 2,9 раза.

Скачать

Список литературы

  1. Гришин Б. С. Материалы резиновой промышленности: в 2 ч. Ч. 1. Казань: КГТУ, 2010. 506 с.
  2. Пичугин А. М. Материаловедческие аспекты создания шинных резин. М.: Машиностроение, 2008. 383 с.
  3. Донцов А. А., Канаузова А. А., Литвинова Т. В. Каучук-олигомерные композиции в производстве резиновых изделий. М.: Химия, 1986. 216 с.
  4. Mittal K. L. Progress in Adhesion and Adhesives. Wiley-Scrivener, 2018. 423 p. DOI: 10.1002/ 9781119162346.
  5. Aubrey D. W. The Nature and Action of Tackifier Resins // Rubber Chemistry and Technology. 1988. Vol. 61. P. 448–469. DOI: 10.5254/1.3536196.
  6. Stuck B. Tackifying, Curing, and Reinforcing Resins. Rubber Technology. München, Germany: C. H. Verlag GmbH & Co. KG, 2020. P. 641–651.
  7. Indriasari, Noordermeer J., Dierkes W. Incorporation of Oligomeric Hydrocarbon Resins for Improving the Properties of Aircraft Tire Retreads // Applied Sciences. 2021. Vol. 11, no. 21. Article 9834. DOI: 10.3390/app11219834.
  8. Шашок Ж. С., Прокопчук Н. Р. Применение углеродных наноматериалов в полимерных композициях. Минск: БГТУ, 2014. 232 с.
  9. Industrial Applications of Nanoparticles – A Prospective Overview / C. S. C. Santos [et al.] // Materialstoday: Proceedings. 2015. Vol. 2, no. 1. P. 456–465. DOI: 10.1016/j.matpr.2015.04.056.
  10. Advances in Elastomers II: Composites and Nanocomposites / P. M. Visakh [et al.]. Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 2013. 428 р.
  11. A Review Featuring Fabrication, Properties and Applications of Carbon Nano-tubes (CNTs) Reinforced Polymer and Epoxy Nanocomposites / S. Imtiaz [et al.] // Chinese Journal of Polymer Science. 2018. Vol. 36, no. 4. Р. 445−461. DOI: 10.1007/s10118-018-2045-7.
  12. Получение, изучение состава и свойств канифолетерпеностирольномалеиновых смол / А. Ю. Клюев [и др.] // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2020. № 2 (235). С. 5–12.
  13. Жовнер Н. А., Чиркова Н. В., Хлебов Г. А. Структура и свойства материалов на основе эластомеров. Омск: Филиал РосЗИТЛП, 2003. 276 с.
  14. Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении: ГОСТ 270–75. М.: Изд-во стандартов, 1975. 29 с.
  15. Резина. Методы испытаний на многократный продольный изгиб образцов с прямой канавкой: ГОСТ 9983–74 (СТ СЭВ 2709-80). М.: Изд-во стандартов, 1974. 8 с.
  16. Flory P. J., Rehner J. J. Statistical Mechanics of Cross-Linked Polymer Networks II. Swelling // The Journal of Chemical Physics. 1943. Vol. 11. P. 521–526. DOI: 10.1063/1.1723792.
  17. Sui G., Zhong W. H., Yang X. P. Curing kinetics and mechanical behavior of natural rubber reinforced with pretreated carbon nanotubes // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 485, no. 1. Р. 524–531. DOI: 10.1016/j.msea.2007.09.007.

Поступила 29.04.2024