vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2017-3-126-135vguit-1527Research ArticleХимическая технологияFundamental and Applied chemistry, chemical technologyСвойства шинных резин с цинкосодержащими технологическими добавкамиProperties of tire rubber with zinc-containing technological additivesКаюшниковС. Н.KayushnikovS. N.

первый заместитель генерального директора, главный инженер, Минское шоссе, г. Бобруйск, 213824, Беларусь

First Deputy Director General – Chief Engineer, Minskoye route, Bobruisk, 213824, Republic of Belarus

v.d.v90@mail.ruПрокопчукН. Р.ProkopchukN. R.

д.х.н., профессор, член-корр. НАН Беларуси, кафедра полимерных композиционных материалов, ул. Свердлова 13а, г. Минск, 220006, Беларусь

doctor of chemical sciences, professor, Corresponding Member of the National Academy of Sciences of Belarus, Polymer Composite Materials department, 13a, Sverdlova str., Minsk, 220006, Republic of Belarus

pcm@belstu.byУссЕ. П.UssE. P.

к.т.н., ассистент, кафедра полимерных композиционных материалов, ул. Свердлова 13а, г. Минск, 220006, Беларусь)

candidate of technical sciences, assistant, Polymer Composite Materials department, 13a, Sverdlova str., Minsk, 220006, Republic of Belarus

uss@belstu.byКармановаО. В.KarmanovaO. V.

д.х.н., зав. кафедрой, кафедра химии и химической технологии органических соединений и переработки полимеров, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

doctor of chemical sciences, head of department, chemistry and chemical technology of organic compounds and polymers processing department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

karolga@mail.ruОАО «Белшина»JSC «Belshina»Белорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological UniversityВоронежский государственный университет инженерных технологийVoronezh state university of engineering technologies201730082017793126135Copyright © Каюшников С.Н., Прокопчук Н.Р., Усс Е.П., Карманова О.В., 20172017Каюшников С.Н., Прокопчук Н.Р., Усс Е.П., Карманова О.В.Kayushnikov S.N., Prokopchuk N.R., Uss E.P., Karmanova O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/1527

Изучено влияние цинкосодержащих технологических добавок при частичной замене оксида цинка и стеариновой кислоты на деформационно-прочностные и эксплуатационные свойства шинных эластомерных композиций на основе полиизопренового каучука и комбинации маслонаполненного бутадиен-стирольного и полибутадиенового каучуков. Выявлено, что частичная замена оксида цинка и стеариновой кислоты на цинкосодержащие технологические добавки не оказывает значительного влияния на основные физико-механические показатели резин на основе синтетических каучуков общего назначения. Определено, что при введении цинкосодержащих технологических добавок СЦС2 в комбинации с оксидом цинка во всех исследуемых соотношениях и СЦС3 в комбинации с оксидом цинка в соотношениях 4:1 и 3:1 несколько повышается (до 10,4%)устойчивость данных резин при действии температурно-силовых полей, что, вероятно, обусловлено более равномерным распределением полярных компонентов вулканизующей системы в неполярной эластомерной матрице, а также типом поперечных связей, образующихся в процессе вулканизации под действием поверхностно-активных цинкосодержащих добавок. Установлено, что введение в эластомерные композиции на основе СКМС-30 АРКМ-15 + СКД цинкосодержащих добавок в комбинации с оксидом цинка приводит к увеличению до 6,3% износостойкости резин, что может быть связано с меньшей дефектностью вулканизационной структуры данных резин, приводящей к уменьшению концентрации очагов напряжений в материале. Для резин на основе СКИ-3 показано сохранение прочности связи резины с текстильным кордом.

In this paper, we studied the influence of zinc-containing technological additives on partial replacement of zinc oxide and stearic acid on deformation-strength and performance properties of tire elastomeric compositions based on polyisoprene rubber and combination of oil-filled butadiene-styrene and polybutadiene rubbers. It was revealed that partial replacement of zinc oxide and stearic acid with zinc-containing technological additives does not significantly affect the basic physico-mechanical properties of rubbers based on synthetic rubbers of general use. It was determined that the introduction of zinc-containing technological additives SCC2 in combination with zinc oxide in all the studied ratios and SCC3 in combination with zinc oxide in 4: 1 and 3: 1 ratios leads to increase (up to 10.4%) of the resistance of these rubbers under the action of temperature-force fields, which is probably due to a more even distribution of polar components of curing system in non-polar elastomeric matrix, as well as the type of cross-links formed during vulcanization under the action of surface-active additives. It has been found that the introduction of zinc-containing additives into the elastomeric compositions based on SRMS-30 ARKM-15 + SRD in combination with zinc oxide leads to increase to 6.3% of wear resistance of rubbers, which may be due to a lower defectiveness of vulcanization structure of these rubbers, concentration of stress centers in the material. For rubbers based on SRI-3, preservation of bond strength of rubber with a textile cord at a sufficiently high level is shown.

каучукэластомерная композицияцинкосодержащая технологическая добавкаупруго-деформационные свойстватеплостойкостьпрочность связиизносостойкостьrubberelastomeric compositionzinc-containing technological additiveelastic-deformation propertiesheat resistancebond strengthwear resistanceReferencesКаюшников С.Н., Прокопчук Н.Р., Усс Е.П., Алфимов И.В. Исследование влияния цинкосодержащих технологических добавок на технические свойства резин //Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т. 20. № 6. С. 36–41Kayushnikov S.N., Prokopchuk N.R., Uss E.P., Alfimov I.V. Investigation of the influence of zinc-containing technological additives on the technical properties of rubbers. Vestnik Kazanskogo tekhno-logicheskogo universiteta [Bulletin of the Kazan Technological University]. 2017. vol 20, no. 6. pp. 36–41. (in Russian)Прокопчук Н.Р., Каюшников С.Н., Вишневский К.В. Технологически активные добавки в составе эластомерных композиций (обзор). // Полимерные материалы и технологии. 2016. Т.2. № 3. С. 6–23.Prokopchuk N.R., Kayushnikov S.N., Vishnevsky K.V. Technologically active additives in the composition of elastomeric compositions (review). Polimernyye materialy i tekhnologii [Polymeric materials and technologies]. 2016. Vol. 2, no. 3. pp. 6–23.(in Russian)Шутилин Ю.Ф. Физикохимия полимеров / Воронеж, 2012. 838 с.Shutilin Yu. F. Fizikokhimiya polimerov [Physicochemistry of polymers]. Voronezh, 2012. 838 p. (in Russian)Резниченко С.В., Морозов Ю.Л. Большой справочник резинщика. Ч. 1. Каучуки и ингредиенты. М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ», 2012. 744 с.Reznichenko S.V., Morozova J.L. Bol'shoy spravochnik rezinshchika. Ch. 1. Kauchuki i ingrediyenty [Great reference book of the rubber. Part 1. Rubbers and ingredients] Moscow, Ltd "Tekhinform Publishing Center MAI" Publ., 2012. 744 p.(in Russian)Лимпер А. Производство резиновых смесей. СПб: ЦОП «Профессия», 2013. 264 с.Limper A. Proizvodstvo rezinovykh smesey [Production of rubber compounds] Saint-Petersburg, OCP "Profession" Publ., 2013. 264 p.(in Russian)Yasuda Y., Minoda S., Ohashi T. Two-phase network formation in sulfur crosslinking reaction of isoprene rubber // Macromolecular chemistry and physics. 2014. V. 215 (10). P. 971–977.Yasuda Y., Minoda S., Ohashi T. Two-phase network formation in sulfur crosslinking reaction of isoprene rubber. Macromolecular chemistry and physics. 2014. vol. 215 (10). pp. 971–977.Al-Hartomy O.A., Al-Ghamdi A.A., Fahra Al-Said S.A., Dishovsky N. et al. Influence of Various Types of Fatty Acid Zinc Soaps on the Dynamic Mechanical Properties of Silica Filled Composites Based on Natural Rubber // International Review of Chemical Engineering. 2014. V. 6. № 2. P. 108–115Al-Hartomy O.A., Al-Ghamdi A.A., Fahra Al-Said S.A., Dishovsky N. et al. Influence of Various Types of Fatty Acid Zinc Soaps on the Dynamic Mechanical Properties of Silica Filled Composites Based on Natural Rubber. International Review of Chemical Engineering. 2014. vol. 6, no 2. pp. 108–115.Monsallier J. – M., Verneul H. Activate accelerated sulfur vulcanization and reduced Zinc loading // Kautschuk Gummi Kunststoffe. 2009. № 9. P. 597–604.Monsallier J. – M., Verneul H. Activate accelerated sulfur vulcanization and reduced Zinc loading. Kautschuk Gummi Kunststoffe. 2009. no.  9. pp. 597–604.Joseph A.M., George B., Madhusoodanan K.N., Alex R. Current status of sulphur vulcanization and devulcanization chemistry: Process of vulcanization // Rubber Science. 2015. №28(1). P. 82–121.Joseph A.M., George B., Madhusoodanan K.N., Alex R. Current status of sulphur vulcanization and devulcanization chemistry: Process of vulcanization. Rubber Science. 2015. no. 28(1). pp. 82–121.Maciejewska M., Walkiewicz F., Zaborski M. Novel Ionic Liquids as Accelerators for the Sulfur Vulcanization of Butadiene–Styrene Elastomer Composites // Ind. Eng. Chem. Res. 2013. V. 52(25). P. 8410–8415.Maciejewska M., Walkiewicz F., Zaborski M. Novel Ionic Liquids as Accelerators for the Sulfur Vulcanization of Butadiene-Styrene Elastomer Composites. Ind. Eng. Chem. Res. 2013. vol. 52(25), pp. 8410–8415.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.