vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2018-3-323-329vguit-1948Research ArticleХимическая технологияFundamental and Applied chemistry, chemical technologyМодификация бутадиен-нитрильного каучука на стадии его выделенияModification of nitrile butadiene rubber at the stage of its allocationСедыхВ. А.SedykhV. A.

к.т.н., доцент, кафедра химии и химической технологии органических соединений и переработки полимеров, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand, Sci. (Engin.), associate professor, chemistry and chemical technology of organic compounds and polymer processing department, Revolution Av., 19 Voronezh, Russia

cdxva@mail.ruКармановаО. В.KarmanovaO. V.

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

Dr. Sci. (Engin.), professor, chemistry and chemical technology of organic compounds and polymer processing department, Revolution Av., 19 Voronezh, Russia

karolga@mail.ruКоролеваЕ. В.KorolevaE. V.

аспирант, кафедра химии и химической технологии органических соединений и переработки полимеров, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

graduate student, chemistry and chemical technology of organic compounds and polymer processing department, Revolution Av., 19 Voronezh, Russia

katrakoroleva@gmail.comВоронежский государственный университет инженерных технологийVoronezh state university of engineering technologies201817092018803323329Copyright © Седых В.А., Карманова О.В., Королева Е.В., 20182018Седых В.А., Карманова О.В., Королева Е.В.Sedykh V.A., Karmanova O.V., Koroleva E.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/1948

Актуален поиск добавок, повышающих износостойкость резины. Известно, что введение в каучук полых корундовых микросфер (НСМ) снижает износ резиновых изделий. Однородное распределение малого количества микросфер в каучуке традиционным «сухим» смешением в резиносмесителе или на вальцах затруднено. Осуществлялось введение микросфер в каучук на стадии его выделения из латекса. Работа заключалась в отборе загустителей, способных удерживать НСМ в каучуковом латексе СКН-18СНТ на стадии его коагуляции, и оценке физико-механических показателей резины в присутствии НСМ. Определили удерживающую способность загустителей полиакриламида (ПАА), карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и поливинилового спирта (ПВС). Коагулировали загущенный латекс в присутствии микросфер полимерным коагулянтом и серной кислотой. При наполнении полимера микросферами предпочтительно использовать загуститель ПАА. Выход микросфер в каучуке при использовании загустителей ПАА, КМЦ и ПВС составил 71,1, 66,5 и 38,7% соответственно. Определены физико-механические показатели резины на основе СКН-18СНТ в присутствии микросфер, введенных как «сухим» способом в каучук, так и на стадии его выделения из латекса. Присутствие микросфер в количестве 4,4-4,7% мас. на каучук, не влияло на твердость и эластичность по отскоку резины. Подтверждено, что присутствие микросфер, в особенности введенных на стадии выделения каучука из латекса, обеспечивает увеличение сопротивления истиранию. В свою очередь, присутствие микросфер в каучуке со следами полиакриаламида обеспечило увеличение сопротивления резины раздиру, модуля при 100 и 200% удлинении при уменьшении относительного удлинения при разрыве.

Search for additives that increase the wear resistance of rubbers is relevant. It is known that the introduction of hollow corundum microspheres (NCM) into rubber reduces the wear of rubber products. The uniform distribution of small amounts of microspheres in rubber by traditional "dry" mixing in a rubber mixer or on rollers is difficult. Microspheres were introduced into rubber at the stage of its separation from latex. The work consisted in the selection of thickeners capable of holding the NSM in rubber latex SCN-18SNT at the stage of its coagulation, and evaluation of physical and mechanical properties of rubbers in the presence of NCM. The retention capacity of thickeners of polyacrylamide (PAA), carboxymethylcellulose (CMC) and polyvinyl alcohol (PVA) was determined. Thickened latex was coagulated in the presence of microspheres with polymeric coagulant and sulfuric acid. When filling the polymer with microspheres, it is preferable to use a PAA thickener. The yield of microspheres in rubber using thickeners PAA, CMC and PVA was 71.1, 66.5 and 38.7% , respectively. The physico-mechanical characteristics of rubbers based on SKN-18SNT in the presence of microspheres introduced both as a "dry" method in rubber and at the stage of its isolation from latex are determined. The presence of microspheres in an amount of 4.4-4.7% by weight. on rubber, did not affect the hardness and elasticity of rebound rubbers. It has been confirmed that the presence of microspheres, especially those introduced from the latex rubber release stage, provides an increase in abrasion resistance. In turn, the presence of microspheres in rubber with traces of polyacrylamide provided an increase in the resistance of rubbers to tearing, the modulus at 100 and 200% elongation with a decrease in the elongation at break.

микросферылатексзагустительполиакриаламидкоагуляцияизносостойкостьmicrosphereslatexthickenerpolyacrylamidecoagulationwear resistanceReferencesПрокопчук Н.Р., Шашок Ж.С., Касперович А.В., Ташлыков И.С. Модификация свойств эластомерных композиций: монография. Минск: БГТУ, 2012. 217 с.Prokopchuk N.R., Checkers Zh.S., Kasperovich A.V., Tashlykov I.S. Modifikaciya svojstv ehlastomernyh kompozicij [Modification of properties of elastomeric compositions]. Minsk, BSTU, 2012. 217 p. (in Russian)Журавлева С.Н. Исследования износостойкости манжетных уплотнений, применяемых в приводах технологического оборудования // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2013. № 17. С. 33–38.Zhuravleva S.N. Research of wear resistance of lip seals used in drives of technological equipment. Novye materialy i tekhnologii v mashinostroenii [New materials and technologies in mechanical engineering]. 2013. no. 17. pp. 33–38. (in Russian)Журавлева С.Н. Повышение износостойкости манжетных уплотнений для вращающихся валов // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2014. № 19. С. 53–58.Zhuravleva S.N. Increasing wear resistance of lip seals for rotating shafts. Novye materialy i tekhnologii v mashinostroenii [New materials and technologies in mechanical engineering]. 2014. no. 19, pp. 53–58. (in Russian)Саляева М.А., Кашина Е.М., Носкова Л.А. Полые корундовые микросферы в производстве резиновых смесей. // Резиновая промышленность: сырье, материалы, технологии: доклады XXII научно-практической конференции. 2017. С. 87–89.Salaev M.A., Kashina E.M., Noskova L.A. Hollow corundum microspheres in the production of rubber mixtures. Rezinovaya promyshlennost': syr'e, materialy, tekhnologii [Rubber industry: raw materials, technologies: reports of the XXII scientific-practical conference]. 2017. pp. 87–89 (in Russian)Ушмарин Н.Ф., Краснова Е.В., Егоров Е.Н., Кольцов Н.И. и др. Влияние полых корундовых микросфер на свойства резины на основе карбоцепных каучуков. // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2018. № 2. С. 23–26.Ashmarin N.F., Krasnova E.V., Egorov E.N., Koltsov N. et al. The Influence of hollow corundum microspheres on the properties of rubbers based on carbon-chain rubbers. Vse materialy. Ehnciklopedicheskij spravochnik [All material. Encyclopedic reference book]. 2018. no. 2. pp. 23–26. (in Russian)Целых Е.П., Ходакова С.Я., Суриков В.И. Свойства резины, модифицированной полыми корундовыми микросферами оксида алюминия // Актуальные проблемы современной науки: материалы VI Региональной научно-практической конференции с международным участием. Омск: ОмГТУ, 2017. С. 59–63.Whole P.E., Khodakova S.Ya., Surikov V.I. Properties of rubber-modified hollow corundum microspheres of aluminum oxide. Aktual'nye problemy sovremennoj nauki [Actual problems of modern science: materials of the VI Regional scientific-practical conference with international participation]. Omsk, 2017. pp. 59–63. (in Russian)Чумадова Л.И., Скориков М.Ю., Степанян Т.Г., Морозов М.В. и др. Теплотехнические характеристики жидкого керамического теплоизоляционного материала на основе алюмосиликатных и натриево-боросиликатных микросфер // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 1 . URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/01/62263Chumakova L.I., Skorikov M. Yu., Stepanyan T.G., Morozov M.V. et al. Thermal characteristics of liquid ceramic heat-insulating material based on aluminosilicate, and sodium borosilicate microspheres.  Sovremennye nauchnye issledovaniya i innovacii [Modern scientific researches and innovations]. 2016. no. 1. Available at: http://web.snauka.ru/issues/2016/01/62263 (in Russian)Королева Е.В., Полякова Е.А. Изучение процесса коагуляции латекса в присутствии загустителей на синтетической основе // Материалы студенческой научной конференции за 2016 год. Воронеж: ВГУИТ, 2017. С. 113Koroleva E.V., Polyakova E.A. Study of the latex coagulation process in the presence of thickeners on a synthetic basis. Materialy studencheskoj nauchnoj konferencii za 2016 god [Proceedings of the student scientific conference for 2016]. Voronezh, UGUET, 2017. pp. 113. (in Russian)Седых В.А., Карманова О.В., Королева Е.В. Выбор агента межфазного сочетания при наполнении БНК // Технология органических веществ: тезисы докладов 81й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов с международным участием, Минск, 1–12 февраля 2017 г. БГТУ, 2017. С. 113–114.Sedykh V.A., Karmanova O.V., Koroleva E.V. Choice of the agent of interfacial combination at filling of BNC. Tekhnologiya organicheskih veshchestv [Technology of organic substances: theses of reports of the 81st scientific and technical conference of the faculty, researchers and graduate students (with international participation), Minsk, February 1–12, 2017], BSTU, 2017. pp. 113–114. (in Russian)Самороков В.Э., Зелинская Е.В. Использование микросфер в композиционных материалах // Вестник ИрГТУ. 2012. № 9 (68), С. 201–205Samorokov V.E., Zelinskaya E.V. Use of microspheres in composite materials. Vestnik IrGTU [Bulletin of IrSTU]. 2012. no. 9 (68),. pp. 201–205. (in Russian)Qian X. et al. Synthesis of hollow polysaccharide microspheres with hierarchically porous structure in alkali/urea mixture through freeze-drying //Materials Letters. 2018.Qian X. et al. Synthesis of hollow polysaccharide microspheres with hierarchically porous structure in alkali/urea mixture through freeze-drying. Materials Letters. 2018.Roosen J. et al. Shaping of alginate–silica hybrid materials into microspheres through vibrating-nozzle technology and their use for the recovery of neodymium from aqueous solutions // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2015. V. 54. №. 51. P. 12836-12846.Roosen J. et al. Shaping of alginate–silica hybrid materials into microspheres through vibrating-nozzle technology and their use for the recovery of neodymium from aqueous solutions. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2015. vol. 54. no. 51. pp. 12836-12846.

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