Полимерные материалы с низкотемпературными характеристиками должны обеспечивать надежность техники, конструкций и сооружений при воздействии как внешних, так и внутренних факторов способных разрушить материал. Анализируя научно-техническую литературу в области материаловедения, в частности эластомерных материалов работоспособных в различных углеводородных средах в условиях холодного климата, принято решение продолжать исследования направленные на повышение морозостойкости и долговечности эластомерных материалов стойких к топливу. В работе описаны результаты исследования бутадиен-нитрильных каучуков путем модификации агентами вулканизации и полимерными добавками, с целью улучшения комплекса эксплуатационных свойств эластомерных материалов уплотнительного назначения. Исследованы свойства вулканизатов стандартных резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков с различным содержанием нитрилакриловой кислоты. В качестве агентов вулканизации были выбраны органический пероксид 2ди-(2-третбутилпероксиизопропил) - бензол торговой марки Luperox F-40 и комбинация серы с ускорителем. Определены их реологических свойств в зависимости от вида вулканизующего агента. Изучены физико-механических и низкотемпературных свойств полученных вулканизатов. Проведено исследование влияния вида вулканизующего агента в резиновой смеси на основе полярных каучуков на низкотемпературные свойства вулканизатов. Исследованы рецептуры резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука, модифицированных полукристаллическим и стирол-бутилен-стирольного блок-сополимера для повышения низкотемпературных свойств. Изучены физико-механических свойства полученных материалов. Предложены рецептурно-технологические решения, обеспечивающие повышение морозостойкости полимерных композиционных материалов на основе эластомеров, эксплуатируемых в условиях низких температур. Исследования, направленные на разработку новых методов модификации эластомерных материалов на основе БНК, позволят эффективно решать проблемы создания многофункциональных резин для регионов с холодным климатом.

1. Бузник В.М., Бурковская Н.П., Зибарева И.В. Арктическое материаловедение. 2018. №. 3. С. 44.

2. Рогозин Д.О. Северный полюс будет обустроен и заселен // Российская Федерация сегодня. 2016. №. 12. С. 36.

3. Бузник В.М., Василевич Н.И. Материалы для освоения арктических территорий-вызовы и решения // Лаборатория и производство. 2020. №. 1. С. 98–107.

4. Лепов В.В., Охлопкова А.А. Разработки в области северного и арктического материаловедения для промышленности Республики Саха (Якутия) // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2023. Т. 28. № 4. С. 627–640. doi:10.31242/2618–9712–2023–28–4–627–640

5. Павлова В.В., Соколова М.Д. Исследование влияния пластификаторов на эксплуатационные свойства резин на основе эпихлоргидринового каучука // Новые материалы и технологии в условиях Арктики. 2022. С. 185.

6. Павлова В.В., Соколова М.Д., Федорова А.Ф. Влияние содержания и природы пластификатора на свойства бутадиен-нитрильной резины // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2021. Т. 14. №. 2. С. 222–232.

7. Павлова В.В., Федорова А.Ф., Соколова М.Д. Исследование влияния ДОФ и ДОТФ на эксплуатационные свойства резин на основе бутадиен-нитрильного каучука // Вклад ДИ Менделеева в развитие фундаментальных наук, в углубление и расширение образования для устойчивого развития. 2019. С. 209–212.

8. Ушмарин Н.Ф., Егоров Е.Н., Кольцов Н.И. Морозостойкая резина на основе комбинации бутадиен-нитрильного и гидриновых каучуков // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2017. Т. 60. №. 8. С. 60–64.

9. Прокопьев А.М. Исследование климатического старения резин на основе фторкаучука и смесей бутадиен-нитрильного и диеновых каучуков // Редакционная коллегия. 2022. С. 918.

10. Боброва И.И., Котова С.В., Наумова Ю.А. Влияние экологичных масел Фитонорман на адгезионные свойства морозостойких резин на основе бутадиен-нитрильного каучука // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2023. Т. 85. №. 2. С. 189–197.

11. Мухин В.В., Петрова Н.Н., Маскалюнайте О.Е. Сравнительная оценка климатической стойкости резин на основе эпихлоргидринового и бутадиен-нитрильного каучука // механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций. 2018. С. 252–253.

12. Нагорная М.Н. Влияние пластификаторов на свойства маслобензоморозостойких резин // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства. 2022. С. 121–122.

13. Петрова, Н.Н., Портнягина В.В. Влияние размера частиц и концентрации фторсодержащего полимера на свойства морозостойких резин на основе пропиленоксидного каучука // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2020. Т. 25. № 1. С. 101–117. doi:10.31242/2618–9712–2020–25–1–11

14. Резников М.С., Ушмарин Н.Ф., Егоров Е.Н., Сандалов С.И. Исследование влияния технологических добавок на свойства резин на основе эпихлоргидриновых и пропиленоксидных каучуков // Каучук и резина. 2016. № 1. С. 18–21.

15. Ушмарин Н. Ф., Егоров Е. Н., Кольцов Н. И. Морозостойкая резина на основе комбинации бутадиен-нитрильного и гидриновых каучуков //Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2017. Т. 60. №. 8. С. 60-64.

16. Гресь И.М., Демидов Д.В., Востриков Д.С. Исследование низкотемпературных свойств и стойкости к действию авиационного керосина эластомеров на основе пропиленоксидного и эпихлоргидринового каучуков // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2017.№ 11(206). С. 113–117.

17. Yu J. Liu, S., Cardoso, A., Han, Y. et al. Catalytic pyrolysis of rubbers and vulcanized rubbers using modified zeolites and mesoporous catalysts with Zn and Cu //Energy. 2019. Т. 188. С. 116117.

18. Кахраманов Н. Т. Касумова, Г. Ш., Осипчик, В. С., Гаджиева, Р. Ш. Износостойкие полимерные материалы. Структура и свойства //Пластические массы. 2017. №. 11-12. C. 8-15.

19. Klyuchnikov O. R., Klyuchnikov Y. O. Vulcanization of Elastomers with Quinol Ethers of P-Benzoquinone Dioxime // Key Engineering Materials. 2021. Vol. 899. P. 479-485.

20. Хорова Е.А., Раздьяконова Г.И., Ходакова С.Я. Влияние структуры гидрированного бутадиен-нитрильного каучука на стойкость к воздействию агрессивных сред и повышенных температур // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства: материалы 6й международной науч.-техн. конф. Омск, 2016. С. 155–156.

21. Sang J., Aisawa S., Hirahara H., Mori K. Primary process to fabricate functional groups on acrylonitrile-butadiene rubber surface during peroxide curing //Chemical Engineering Journal. 2016. V. 287. P. 657-664.

22. Чайкун А. М. Наумов И. С., Венедиктова М. А., Алифанов Е. В. Новые разработки резин специального назначения на основе фторсилоксановых каучуков //Авиационные материалы и технологии. 2016. №. 3 (42). С. 60-65.

23. Елисеев О. А. Чайкун А. М., Бузник В. М., Соколова М. Д и др. Основные принципы построения рецептур морозостойких резин для изделий, эксплуатируемых в условиях арктического климата //Перспективные материалы. 2015. №. 11. С. 5-18.

24. Чайкун А.М., Алифанов Е.В., Наумов И.С. Эластомерные материалы для применения в топливных и масляных системах (обзор) // Новости материаловедения. Наука и техника. 2018. №. 3–4. С. 7.

25. Бутадиен-нитрильные каучуки от СИБУР. URL:https://nitrile.sibur.ru

26. ГОСТ Р 54547–2011 Смеси резиновые. Определение вулканизационных характеристик с использованием безроторных реометров. М: Стандартинформ, 2013. 16 с.