Аннотации

№4, 2017

Исследование стабилизирующей эффективности термостабилизаторов бисфенол-5 и вулканокс BKF при производстве бутадиен-нитрильного каучука

Ахмадуллин Р.М. (к.х.н., Гл. инж.)1), Каримов И.А. (ассистент)2),

Ахметшин И.Ф. (магистрант)2), Котырев Е.А. (Гл. инж.)3),

Алиманов Д.В. (нач. пр-ва)3), Наделяев К.Л. (Гл. технолог-нач. тех. отд.)3)

1) НТЦ «AhmadullinS - Наука и Технологии» г. Казань, ahmadullins@gmail.com

2) ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г. Казань, ilnyr.1987@mail.ru

3) АО «Красноярский завод синтетических каучуков», г. Красноярск, AlimanovDV@kzsk.ru

Исследовали свойства термостабилизаторов бисфенол-5 (4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол)) и Вулканокс BKF (2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол)) и их эффективность при стабилизации бутадиен-нитрильных каучуков (СКН-1865 и СКН-2665). Эффективность антиоксидантов оценивалась по термоокислительному старению каучуков при 150°С в течение 1 и 3 ч. Вязкость по Муни и растворимость в процессе окисления изменяются меньше у образцов с бисфенолом-5, чем с Вулканоксом BKF. Показана хорошая устойчивость дисперсии бисфенола-5 после дополнительной обработки в шаровой мельнице в течение 12 ч. Устойчивость оценивали по скорости осаждения частиц антиоксиданта и соотношению выпавшего осадка к объему дисперсии. Сопоставлены время вулканизации и физико-механические свойства резин на основе каучуков, содержащих бисфенол-5 и Вулканокс BKF. Рекомендуемое содержание бисфенола-5 в каучуке СКН-1865 составляет 0,23 мас.ч. и в каучуке СКН-2665 – 0,3 мас.ч. Бисфенол-5 может быть рекомендован для замены импортного Вулканокса BKF для стабилизации бутадиен-нитрильных каучуков.

Ключевые слова: термостабилизаторы, антиоксиданты, бисфенол-5, Вулканокс BKF, бутадиен-нитрильный каучук, дисперсия, термоокислительное старение, реологические и физико-механические свойства, импортзамещение

«ЭМЛАНТЫ» – эластомерные материалы нового поколения. Свойства и перспективы.

Сообщение 1. «Лантаноидные» цис-полиизопрены

Цыпкина И.М. (к.т.н., вед.н.с.)

ФГУП «Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В.Лебедева» (ФГУП «НИИСК») г. Санкт-Петербург, vniisk – iva@mail.ru

Изучали свойства нового класса «лантаноидных» эластомеров («эмлантов»), резиновых смесей и вулканизатов на их основе. Эмланты (Э) представляют собой каучуки общего назначения, полученные с использованием в качестве катализаторов различных соединений редкоземельных элементов группы лантана. Свойства Э – цис-полиизопренов сравнивали со свойствами «титановых» каучуков СКИ-3. Микро- и макроструктуру определяли с помощью ИК- и ЯМР-спектроскопии. Молекулярно-массовое распределение оценивали методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ) на гель-хроматографе фирмы «Waters» системы Breese с толуолом при 35 °С в качестве элюента. Особенности переработки полимеров изучали на пластикордере PLV-151 фирмы «Брабендер». Деструкцию изопреновых каучуков проводили в воздушной среде или в среде аргона. Пластоэластические и вязкоупругие свойства каучуков определяли по ГОСТ 415-75 на пластометрах Вильямса и по ИСО 289 на вискозиметре MV2000 фирмы «Альфа Технолоджис». Для определения вулканизационных характеристик резиновых смесей использовали роторный реометр 100S фирмы «Monsanto» и безроторный реометр MDR 2000 фирмы «Альфа Технолоджис». Использовали также дериватографы фирм «МОМ» и «Perkin Elmer». Определение металлов в полимерах осуществляли методом масс-спектроскопии на приборе NexION 300D фирмы «Perkin Elmer». Показано влияние типа лантаноидов на структуру Э. В отличие от промышленных каучуков СКИ-3, Э не содержат транс-1,4 звеньев и практически полностью (на 99–100 %) состоят из звеньев цис-1,4. Однако скорость низкотемпературной кристаллизации у них меньше. В Э практически отсутствует гель. Установлена высокая термомеханическая стабильность Э на основе гадолиния и тербия. Проведена систематизация общих особенностей и преимуществ изопреновых Э. Показано, что улучшенный комплекс свойств и экологическая чистота изопреновых Э позволяет считать их основой для создания эластомерных композиционных материалов нового поколения.

Ключевые слова: эмланты, лантаноидные полиизопрены, деструкция, микро- и макроструктура, кристаллизация, термомеханическая стабильность, содержание геля, технологические и физико-механические свойства

Совмещающие добавки для повышения взаимодействия на границе раздела фаз в термопластичных вулканизатах на основе каучуков различной полярности и полипропилена

Панфилова О.А. (аспирант)1), Вольфсон С.И. (проф., д.т.н., зав. каф.)1),

Охотина Н.А. (проф., к.т.н.)1), Сабиров Р.К. (доцент, к.х.н.)1),

Баранец И.В. (к.т.н., вед.н с.)2), Каримова А.Р. (магистрант)1), Шишкина А.А. (магистрант)1)

1) ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г. Казань, okhna@mail.ru

2) ФГУП «Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В. Лебедева», Санкт-Петербург, baranets@mail.ru

Изучали возможности повышения взаимодействия между компонентами разработанных ранее ТПВ на основе полипропилена (ПП) и комбинации изопренового (СКИ) и бутадиен-нитрильного (БНК) каучуков. Морфологию композиций фиксировали методом оптической микроскопии с помощью аналитического комплекса на базе оптического микроскопа марки Leica DM-2500, цветной цифровой камеры высокого разрешения с охлаждением Пельтье марки Leica DFC-420C, и специализированной компьютерной станции. Параметры кристаллизации ПП измеряли методом ДСК с помощью прибора DSC 204F1 Phoenix, (NETZSCH) . Определяли также физико-механические характеристики резин. В качестве совмещающих добавок использовали малеинизированный полипропилен (МАПП) и сополимер этилена с винилацетатом (СЭВА) и их смеси. МАПП вводили совместно с ПП в количестве 1–10 мас.ч., изменения свойств при увеличении дозировки свыше 4 мас.ч. не наблюдали и использовали эту дозировку. СЭВА в интервале дозировок 1–10 мас.ч., специально для улучшения совместимости ПП и БНК, вводили в каучуковую фазу на стадии приготовления резиновой смеси. Введение МАПП приводит к повышению технологичности и уровня упруго-прочностных показателей, в частности, модуля упругости при растяжении и твердости. Показано существенное увеличение однородности распределения компонентов по объему, более тонкое диспергирование каучуков в матрице ПП и снижение количества пор в материале, а также увеличение измеряемой в условиях эксперимента степени кристалличности ПП. При совместном введении СЭВА и МАПП наблюдается наибольший положительный эффект: условное напряжение при удлинении возрастает на 34 %, относительное удлинение при разрыве – на 15 %. Совместное введение совмещающих добавок улучшает совместимость компонентов системы, межфазные границы становятся более диффузными, снижается оптическая плотность зон, обогащенных каучуком, фибриллы ПП пронизывают области, обогащенные каучуком.

Ключевые слова: ТПВ, ПП, СКИ, БНК, взаимодействие между компонентами, совместимость компонентов, межфазные границы, оптическая плотность, малеинизированный полипропилен, сополимер этилена с винилацетатом, морфология, оптическая микроскопия, ДСК, физико-механические свойства, кристаллизация

Структура и свойства олигодиенуретанов, модифицированных фторсодержащими агентами разветвления цепей

Новаков И.А. (академик РАН, проф., д.х.н., президент ВолгГТУ, зав. каф.),

Медведев В.П. (к.т.н., доцент), Ваниев М.А. (д.т.н., зав. каф.,),

Гугина С.Ю. (аспирант), Фролова В. И. (к.т.н., вед. инженер)

ФГБОУ ВО Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград, rubber@vstu.ru

С целью повышения совместимости уретанообразующих компонентов (УК) исследовали возможность использования фторсодержащих модифицирующих компонентов – двух видов фторсодержащих соединений глицериновых эфиров тригидроперфторгептнола (ФОМ1 и ФОМ 2), которые являются агентами удлинения и разветвления цепей благодаря наличию двух и трех реакционноспособных гидроксильных групп. В качестве УК использовали низкомолекулярный бутадиеновый каучук марки Krasol LBH-3000, полиметиленполифениленизоцианат, глицерин и дибутилдилауринат олова. Структурные параметры сетки оценивали методом золь-гель анализа, основанном на экстрагировании растворимой части материала в аппарате Сокслета в течение 24 ч. Совместимость компонентов оценивали по разности параметров растворимости δ. Изучали зависимость от скорости эффективной вязкости систем, содержащих и не содержащих ФОМ. Физико-механические свойства (условную прочность при растяжении, относительное удлинение и прочность при раздире) эластомеров измеряли на разрывных машинах Zwick и РМИ-60. Стойкость к термоокислительному (72 ч при Т = 70 °С) и гидролитическому (72 ч при Т = 80 °С) старению оценивали по изменению этих показателей. Морфологию поверхности эластомеров изучали на атомно-силовом сканирующем зондовом микроскопе SolverPRO и на сканирующем электронном микроскопе Versa 3D DualBeam. Показано, что добавление ФОМ 1 и ФОМ 2 к смеси диенового олигомера с глицерином приводит к повышению совместимости уретанообразующих компонентов. Это позволяет повысить степень поперечного сшивания и уровень прочностных свойств олигоуретанов. Введение полифторметиленовых подвесок в структуру диенуретанового эластомера повышает интенсивность межмолекулярного взаимодействия благодаря дополнительным ассоциативным взаимодействиям с фторметиленовыми фрагментами, что приводит к повышению стойкости к термическому и гидролитическому старению эластомеров.

Ключевые слова: олигодиенуретановые композиции, Krasol LBH-3000, глицерин, фторсодержащие агенты разветвления и удлинения цепи, совместимость уретанообразующих компонентов, параметры растворимости, золь-гель анализ, морфология поверхности, вязкость, физико-механических свойства, стойкость к термическому и гидролитическому старению

Исследование влияния метилцеллюлозы и полиакрилата натрия на гидросорбционные свойства резины на основе хлоропренового каучука

Иванова А.В. (аспирант) 1), Ушмарин Н.Ф. (к.т.н., зам. нач. производства РТИ)2),

Егоров Е.Н. (к.х.н., старший преподаватель)1),

Сандалов С.И. (к.т.н., нач. производства РТИ)2), Кольцов Н.И. (проф. д.х.н., зав. каф.)1)

1) ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова», г. Чебоксары, koltsovni@mail.ru

2) АО «Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева», rtilab.chapaew@mail.ru

Изучено влияние гидрофильных добавок метилцеллюлозы МС-2000 и полиакрилата натрия на свойства резины на основе неопрена W. Резиновые смеси готовились в две стадии: на первой – в каучук вводили гидрофильные добавки, на второй – остальные ингредиенты. Вулканизацию проводили при температуре 150 °C в течение 30 мин. Вязкость резиновых смесей (М) измеряли при 120 °С на вискозиметре MVR 3000 Basic фирмы «Mon Tech», вулканизационные характеристики и скорость вулканизации υ на реометре MDR 3000 Basic фирмы «Mon Tech» при 170 °С в соответствии с ASTM D2084-79. Из результатов этих измерений следует, что при совместном использовании метилцеллюлозы и полиакрилата натрия происходит синергическое понижение М и скорости вулканизации резиновых смесей. Вулканизат, содержащий обе гидрофильные добавки, обладает наилучшими гидросорбционными свойствами и имеет удовлетворительные физико-механические показатели (условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, твердость и сопротивление раздиру). Значения этих показателей и их изменения под действием дистиллированной воды (70 °С, 24 ч) удовлетворяют требованиям, предъявляемым к водонабухающим резиновым уплотнительным элементам.

Ключевые слова: резина, неопрен W, метилцеллюлоза, полиакрилат натрия, пластоэластические и реометрические свойства, физико-механические и гидросорбционные свойства, синергизм, водонабухающие уплотнительные элементы.

Эволюция морфологии при механической «пластикации» ненаполненных вулканизатов нитрильных каучуков

Баранец И.В. (к.т.н., в.н.с), Курлянд С.К. (проф., д.т.н., научный консультант),

Суздальцева Е.С. (н.с., аспирант)

ФГУП «Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука

имени академика С.В. Лебедева» (ФГУП «НИИСК»), С.-Петербург, vniisk-iva@mail.ru

Методом оптической микроскопии исследованы особенности трансформации морфологии при механической деструкции ненаполненных вулканизатов бутадиен-нитрильных каучуков в тонком зазоре вальцев и последующем термическом воздействии – повторной вулканизации без добавления каких-либо компонентов в состав деструктата. Использовали аналитический комплекс на базе оптического микроскопа марки Leica DM-2500, цветной цифровой камеры высокого разрешения марки Leica DFC-420C и специализированной компьютерной станции. Изучено влияние продолжительности вальцевания в интервале от 0 до 40 минут на морфологические параметры и характер тонкой структуры пластифицированных образцов. Проанализированы механизмы деструкции и структурирования при пластикации вулканизатов. Обнаружено формирование дополнительного пространственного каркаса во «вторичных» вулканизатах и нарастание этого процесса с увеличением времени обработки деструктата, что может приводить к повышению механических свойств до уровня, превосходящего исходный вулканизат. Однако усиление композиционной неоднородности может ухудшить маслостойкость.

Ключевые слова: бутадиен-нитрильный каучук, ненаполненные вулканизаты, деструкция, структурообразование, морфология, тонкая структура, механические свойства

Эластомерные теплозащитные материалы, содержащие микросферы, модифицированные элементоорганическим модификатором

аблов В.Ф. (проф., д.т.н.), Новопольцева О.М. (проф., д.т.н., зам. зав. каф.),

Кейбал Н.А. (проф., д.т.н., зав. каф.), Кочетков В.Г. (ассистент), Пудовкин В.В. (инженер)

Волжский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», г. Волжский, www.volpi.ru

Изучали изменения теплофизических и огнетеплозащитных свойств резин на основе этиленпропилендиенового каучука при введении полых алюмосиликатных микросфер (МСФ). МСФ обрабатывали элементоорганическим модификатором – фосфорборазотсодержащим олигомером (ФЭДА), который является ингибитором горения. Определяли также физико-механические характеристики резин и величину эффекта Пейна. Резины содержали 30 мас.ч. наполнителя БС 120 и серную вулканизующую группу, а также 1 мас.ч. МСФ. Оптимальное соотношение МСФ: ФЭДА – 1:3. Особенно эффективна СВЧ-обработка смеси МСФ и ФЭДА. С помощью электронного микроскопа «Versa 3D» фиксировали увеличение диаметра МСФ в результате модификации и изменение атомного состава поверхности МСФ. Модификация МСФ приводит к снижению эффекта Пейна, возрастанию взаимодействия каучук–наполнитель, снижению плотности и повышению когезионной прочности. По сравнению с образцом без МСФ скорость линейного горения по ГОСТ 28157– 89 снижается на 10 %. Модификация МСФ приводит к ее снижению на 5 % по сравнению с образцом, содержащим немодифицированные МСФ. Время прогрева до 100 оС необогреваемой поверхности образца, нагретого с другой стороны до 2000 оС, увеличивается на 50–60 и 11–19 % соответственно. Прочность кокса на отрыв в условиях эрозионного уноса повышается на 4–7 %. Использование ФЭДА позволяет улучшить адгезию покрытия к подложке. Предложена схема взаимодействия МСФ и ФЭДА.

Ключевые слова: резины на основе этиленпропилендиенового каучука, огнетеплозащитные свойства, покрытия, микросферы, модификатор, физико-механические свойства, эффект Пейна, когезионная прочность, адгезия

Прорезиненная ткань для мягких резервуаров хранения топлива

Рыбаков Ю.Н. (доцент, к.т.н., нач. отд.), Дедов А.В. (д.т.н., с.н.с.),

Плохой Д.С. (м.н.с.), Колотилин Д.В. (н.с.)

ФАУ25 ГосНИИ химмотологии Минобороны РФ, г. Москва

Исследовали кинетику экстрагирования дибутилсебацината различными марками автомобильного топлива из прорезиненной ткани на основе смеси нитрильных каучуков СКН-26М и СКН-40М. Кинетику определяли по ГОСТ 9.030-74 по изменению веса образца после выдержки в топливе при 50 оС и сушки. Изменение качества топлива после контакта с тканью фиксировали по изменению содержания фактических смол в топливе по ГОСТ 1567-97 (ИСО 6246-95) и его кислотности по ГОСТ 5985-79 до и после контакта с прорезиненной тканью. Показано, что процесс экстрагирования протекает в две стадии, время первой из которых в условиях эксперимента не зависит от типа топлива. Скорость первой стадии много выше, чем второй. Соотношение скоростей и доли экстрагируемого топлива на первой и второй стадии зависит от типа топлива. Можно утверждать, что избыточное количество экстрагируемых веществ составляют примеси, которые включают остаточный мономер или его производные и вещества, использованные при синтезе каучука. Предложен механизм экстрагирования при встречном потоке экстрагента в резину и его зависимость от марки бензина, основанный на учете диффузионных процессов в системе.

Ключевые слова: прорезиненная ткань, бутадиен-нитрильные каучуки, дибутилсебацинат, автомобильные топлива, диффузионные процессы

Принципы параметрического описания резины с учетом ее функциональных возможностей

Каблов В.Ф. (проф., д.т.н.)1),

Гамлицкий Ю.А. (доцент, к.ф.-м.н., гл.н.с.)2)

1) Волжский политехнический институт (филиал) ВолгГТУ, г. Волжский, kablov@volpi.ru

2) Научно-исследовательский центр шинной промышленности «ВЕСКОМ», Москва, gamlit48@mail.ru

Обзор, посвященный описанию существующих способов параметрического определения резины как конструкционного материала, в том числе авторских. Перечислены основные особенности нелинейного механического поведения эластомерных композитов.

Ключевые слова: резина, высокоэластичность, классификация, механические свойства, конструкционный материал, системный подход

Заложник спроса

Пост-релиз конференции «Полимеры в автомобилестроении 2017»

Пост-релиз 9-й международной конференции «Полимеры в автомобилестроении 2017», организованной компанией INVENTRA (19.05.17, Санкт-Петербург).

Ключевые слова: автомобилестроение, рентабельность, автомобильные компоненты, себестоимость, уровень качества, международные стандарты, сертификация, омологация, цепочки поставщиков, композиционные материалы, инновации, стеклянные микросферы, герметизирующие мастики, фтор-эластомеры

РОСМОЛД / РОСПЛАСТ 2017

(пост-релиз)

Пост-релиз объединенной экспозиции двух выставок: 12-й Международной выставки «РОСМОЛД: Формы. Пресс-формы. Штампы» и 8-й Международной выставки «РОСПЛАСТ: Пластмассы. Оборудование. Изделия», а также Международной конференции «Идеи. Дизайн. Изделия». (20–22.06.17, МВЦ «Крокус Экспо», Москва).

Ключевые слова: пресс-формы, 3D-оборудование, 3D-печать, дизайн, переработка пластмасс, изделия

VMI открывает

новую производственную площадку в Польше

Пресс-релиз компании VMI, открывшей 05.09.17 в Лешно (Польша) новую сверхсовременную производственную площадку. На 8 гектарах расположены 13500 м2 производственных площадей, склады и офисы.

Ключевые слова: производственные площади, склады, офисы, численность сотрудников, сроки поставки оборудования, конкурентоспособность, инновационные решения, принципы экономии (Lean Principles)