В настоящее время предъявляются высокие требования к готовым резинотехническим изделиям, в частности, к изделиям, которые эксплуатируются в условиях Крайнего Севера. Целью данной работы является определение оптимальных условий получения бутадиен-нитрильных каучуков, обеспечивающих повышение морозостойкости материалов на их основе при сохранении высокого уровня физико-механических и эксплуатационных свойств. В работе приведены рецепты полимеризации и условия синтеза. Было установлено, что дробное введение нитрила акриловой кислоты и регулятора молекулярной массы обеспечивают оптимальные условия получения синтетического каучука с требуемыми характеристиками. Результаты испытаний опытных образцов на химический состав и физико-механические свойства соответствуют нормам ТУ на каучуки марки СКН-СНТ. Наиболее перспективными для создания морозомаслобензостойких изделий являются каучуки и вулканизаты СКН 20СНТ. Физико-механические испытания показали, что вулканизат образца СКН 15СНТ, полученного при оптимальных условиях синтеза, имеет прочность при растяжении 22,7 МПа, относительное удлинение при разрыве 485% и коэффициент морозостойкости 0,84. Было также установлено, что вулканизат образца СКН 20СНТ, полученного при оптимальных условиях синтеза, имеет прочность при растяжении 24,0 МПа, относительное удлинение при разрыве 478%, коэффициент морозостойкости 0,61. Повышение маслобензостойкости морозостойких каучуков и вулканизатов СКН 15СНТ может быть реализовано за счёт регулируемого сшивания полимерных цепей каучука на стадии полимеризации. Продолжением данной работы станут расширенные испытания опытных образцов СКН 15СНТ и СКН 20СНТ с целью определения таких показателей, как температура стеклования, средняя молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение, степень полидисперсности, содержание геля, композиционная однородность и др.

1. Соколова М.Д. Проблемы эксплуатации РТИ в арктических условиях // Каучук и резина – 2018: традиции и новации: материалы докладов VIII Всероссийской конференции, Москва, 25–26 апреля, 2018. С. 56–57.

2. Комаров Е.В., Папков В.Н., Глуховской В.С. и др. Анализ состояния производства каучуков эмульсионной полимеризации и научно-исследовательские работы по синтезу новых каучуков и латексов // Резиновая промышленность: сырье, материалы, технологии: XXVI Научно-практическая конференция, Москва, 24–28 мая, 2021. С. 13–16.

3. Папков В.Н., Юрьев А.Н. Большой справочник резинщика. Часть 1. М.: Техинформ, 2012. С. 192–209.

4. Папков В.Н., Гусев Ю.К., Ривин Э.М. и др. Бутадиен-нитрильные каучуки, синтез и свойства. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», 2014. 218 с.

5. Чайкун А.М., Елисеев О.А., Наумов И.С., Венедиктова М.А. Особенности морозостойких резин на основе различных каучуков // Труды ВИАМ. 2013. №. 12.

6. Папков В.Н., Блинов Е.В., Глуховской В.С. и др. Научно-исследовательские работы по синтезу полимеров эмульсионной и растворной полимеризации // Каучук и резина – 2018: традиции и новации: материалы докладов VIII Всероссийской конференции, Москва, 25–26 апреля, 2018. 65 c.

7. Юрченко А.Ю., Морозов Ю.Л., Рахматулин Т.Т., Емельянов С.В. Пути улучшения свойств резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков для производства рукавов // Каучук и резина. 2018. Т. 77. №. 1. С. 58-61.

8. Кольцов Н.И., Ушмарин Н.Ф., Исакова С.А. и др. Комбинации пластификаторов с наполнителями для повышения морозостойкости резин // Бутлеровские сообщения. 2012. Т. 29. № 3. С. 86–91.

9. Папков В.Н., Борейко Н.П., Возняковский А.П. и др. Изучение свойств каучуков, наполненных углеродными нанотрубками // Резиновая промышленность: сырье, материалы, технологии: XXI Научно-практическая конференция, Москва, 31 мая – 3 июня, 2016. 28 с.

10. Шадринов Н.В., Халдеева А.Р., Павлова Л.В. Влияние одностенных углеродных нанотрубок на механические и деформационные свойства бутадиен-нитрильной резины // Перспективные материалы. 2017. № 6. С. 50–59.

11. Вишневский К.В., Шашок Ж.С. Использование высокодесперсной углеродной добавки в эластомерных композициях на основе каучуков различного назначения // Труды БГТУ. 2012. № 4. С. 56–60.

12. Shadrinov N.V., Sokolova M.D., Okhlopkova A.A., Lee J. et al. Enhancement of compatibility between ultrahigh-Molecular-Weight polyethylene particles and butadiene-Nitrile rubber matrix with nanoscale ceramic particles and characterization of evolving layer // Bulletin of the Korean Chemical Society. 2013. V. 34. №. 12. P. 3762-3766. doi: 10.5012/BKCS.2013.34.12.3762

13. Petrova N.N., Portnyagina V.V., Mukhin V.V., Shim E.L. et al. Preparation and improved physical characteristics of propylene oxide rubber composites // Molecules. 2018. V. 23. №. 9. P. 2150. doi: 10.3390/molecules23092150

14. Viacheslav T., Mykola K., Yurii S., Serhii Z. et al. Modification of Specialty Rubbers by Carbon Nanomaterials // International Journal of Materials Science and Applications. 2019. V. 8. №. 6. P. 135. doi: 10.11648/j.ijmsa.20190806.17

15. Shadrinov N.V., Nartakhova S.I. Structure and properties of nitrile-butadiene rubber filled with carbon and basalt fibers // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. V. 8. №. 1. P. 140-144. doi: 10.1134/S207511331701035X

16. Sokolova M.D., Fedorova A.F., Pavlova V.V. Research of influence of plasticizers on the low-temperature and mechanical properties of rubbers // Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd, 2019. V. 945. P. 459-464. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.945.459

17. Haldeeva A.R., Davydova M.L., Sokolova M.D. Development of frost-resistant rubber based on epichlorohydrin rubber of Hydrin T6000 brand // Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd, 2019. V. 945. P. 356-361. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.945.356

18. Sevost’yanova K.A., Omasheva A.V., Baikenov M.I., Tazhbaev E.M. Effect of coal tar on the properties of butadiene–nitrile rubbers // Solid Fuel Chemistry. 2016. V. 50. №. 6. P. 376-380. doi: 10.3103/S0361521916060094

19. Pavlova V.V., Sokolova M.D., Fedorova A.F. Influence of the Content and Nature of the Plasticizer on the Properties of Butadiene-Nitrile Rubber // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2021. V. 14. №. 2. P. 222-232. doi:10.17516/1999-494X-0303

20. Petrova N.N., Lee J., Portnyagina V.V., Jeong D.Y. et al. Antiswelling and Frost‐resistant Properties of a Zeolite‐modified Rubber Mechanical Seal at Low Temperature // Bulletin of the Korean Chemical Society. 2015. V. 36. №. 2. P. 464-467. doi: 10.1002/bkcs.10075