Термоэластопласты – это материалы, обладающие уникальной двухфазной структурой, характеризующиеся одновременно эластичностью каучука и перерабатываемостью термопластов. Сегодня особое значение приобретают термоэластопласты, полученные методом динамической вулканизации (ДТЭП), демонстрирующие высокие эксплуатационные характеристики. Целью данной работы стало создание динамически вулканизованных термоэластопластов на основе бутадиен-нитрильного каучука (БНКС-40АМН) и поливинилиденфторида (ПВДФ), содержащих перекисную вулканизующую систему, а также изучение влияния концентрации перекисной вулканизующей системы на структуру и свойства полученных материалов. Методами ИК-Фурье спектроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии изучена микроструктура полученных материалов. Показано, что увеличение степени вулканизации эластомерной фазы приводит к улучшению комплекса эксплуатационных характеристик: прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, термостабильности и стойкости к агрессивным средам. Материалы демонстрируют отличную стойкость к воде, маслу и нефти и хорошую стойкость к бензину. Наилучшими характеристиками и целевой морфологией, при которой термопласт формирует сплошную матрицу, а сшитый эластомер диспергирован в ней в виде частиц, обладают образцы с содержанием вулканизующего агента 0,75 м.ч. Для данных образцов дополнительно определена стойкость к тепловому старению и способность к повторной переработке. Установлено, что изменение ключевых эксплуатационных характеристик после повторной переработки не превышает 10%. Полученные материалы соответствуют требованиям, предъявляемым к маслобензостойким композициям, и могут представлять интерес для использования в автомобилестроении, нефтяной и газовой промышленности, а использование для производства отечественного сырья (бутадиен-нитрильные каучуки производятся АО "СИБУР Холдинг" , а ПВДФ – АО "ГалоПолимер") обеспечивает импортозамещающий потенциал разработки.

1. Le Hel C., Bounor-Legaré V., Catherin M., Lucas A. et al. TPV: A new insight on the rubber morphology and mechanic/elastic properties // Polymers. 2020. V. 12. № 10. doi: 10.3390/polym12102315

2. Вострякова Н.В. Свойства и применение термоэластопластов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1979. 50 с.

3. Пол Д., Ньюмен С. Полимерные смеси / пер. с англ. под ред. Ю.К. Годовского. М.: Мир, 1981. Т. 2. С. 312–338.

4. Марк Дж., Эрман Б., Эйрич Ф. Каучук и резина. Наука и технология / пер. с англ. под ред. А.А. Берлина, Ю.Л. Морозова. М.: Интеллект, 2011. 767 с.

5. Koral P. Termoplastike vulkanizaty // Kozar strei. 1984. V. 34. № 8. P. 211–213.

6. Вольфсон С.И. Динамически вулканизованные термоэластопласты: получение, переработка, свойства. М.: Наука, 2004. 170 с.

7. Вольфсон С.И., Охотина Н.А., Нигматуллина А.И. Основные тенденции развития мирового и российского рынков нанотехнологий и нанокомпозитных материалов // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 7. С. 100–101.

8. Ning N., Li S., Wu H. et al. Preparation, microstructure, and microstructure-properties relationship of thermoplastic vulcanizates (TPVs): a review // Progress in Polymer Science. 2018. № 79. P. 61–97. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2017.11.003

9. Gessler A.M., Haslett W.H. Process for preparing a vulcanised blend of crystalline polypropylene and chlorinated butyl rubber. Пат. США № 3037954. 1962.

10. Fisher W.K. Thermoplastic blend of partially cured monoolefin copolymer rubber and polyolefin plastic. Пат. США № 3862106. 1973.

11. Cui Y., Li X., Ni H. et al. Sustainable, Processable, and Oil-Resistant Biodegradable Thermoplastic Elastomer via Dynamic Vulcanization // Macromolecules. 2025. V. 58. № 14. P. 7445–7456. doi: 10.1021/acs.macromol.5c00345

12. Li S., Tian H., Hu G.H., Ning N. et al. Effects of shear during injection molding on the anisotropic microstructure and properties of EPDM/PP TPV containing rubber nanoparticle agglomerates // Polymer. 2021. V. 229. P. 124008. doi: 10.1016/j.polymer.2021.124008

13. Kao-ian P., Banerjee S.S., Yudha S.S., Salaeh S. Strengthened Poly(vinylidene fluoride)/Epoxidized Natural Rubber Blend by a Reactive Compatibilizer Based on an Amino Acid-Modified Fluorocarbon Elastomer // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2024. V. 63. № 15. P. 6615–6631. doi: 10.1021/acs.iecr.3c04672

14. Li Q., Tang J. Reactive compatibilization of zinc dimethacrylate on dynamically vulcanized thermoplastic polyurethane/silicone rubber blends // Polymer Engineering and Science. 2025. V. 65. № 2. P. 539–549. doi: 10.1002/pen.27023

15. Wang Y., Gong Z., Xu C., Chen Y. Poly(vinylidene fluoride)/fluororubber/silicone rubber thermoplastic vulcanizates prepared through core-shell dynamic vulcanization: Formation of different rubber/plastic interfaces via controlling the core from "soft" to "hard" // Materials Chemistry and Physics. 2017. V. 195. P. 123–131. doi: 10.1016/j.matchemphys.2017.04.016

16. Maghamirad G., Ghorbanzadeh Ahangari M., Karimi M., Hassani Niaki M. Effect of compatibilizer and polyhedral oligomeric silsesquioxane on mechanical, thermal, and morphological properties of polyamide6/poly(ethylene-co-vinyl acetate) composites // Journal of Reinforced Plastics and Composites. 2025. V. 44. № 17-18. P. 1036–1046. doi: 10.1177/07316844241235438

17. Huang J., Wu H., Wang X., Yu H. et al. Facile preparation of SAN/NBR TPV with balanced stiffness-toughness via metal-ligand coordination-induced dynamic vulcanization and in situ interfacial compatibilization // Polymer. 2024. V. 297. P. 126852. doi: 10.1016/j.polymer.2024.126852

18. Salaeh S., Das A., Wießner S. Design and fabrication of thermoplastic elastomer with ionic network: A strategy for good performance and shape memory capability // Polymer. 2021. V. 223. P. 123699. doi: 10.1016/j.polymer.2021.123699

19. Cui Z., Jing Y., Liu Y., Du A. Investigation on selective distribution of carbon nanotubes in thermoplastic vulcanizate (TPV) nanocomposites based on HNBR/TPEE and property optimization: road to functionalized applications // Polymer. 2025. V. 328. P. 128469. doi: 10.1016/j.polymer.2025.128469

20. Weijin S., Wentong L., Hao T. et al. Preparation and properties of silicone thermoplastic elastomer and its molecular dynamics study // Polymer Bulletin. 2024. V. 81. № 12. P. 11315–11338. doi: 10.1007/s00289-024-05218-9

21. Guo Y., Tian H., Li X., Han J. et al. Preparation of FKM/EFEP thermoplastic vulcanizate with excellent heat and oil resistance, gas barrier property and recyclability // Polymer. 2022. V. 262. P. 125429. doi: 10.1016/j.polymer.2022.125429

22. Peng T., Lv F., Gong Z., Cao L. et al. Design of PP/EPDM/NBR TPVs with tunable mechanical properties via regulating the core-shell structure // Polymer Testing. 2020. V. 90. P. 106767. doi: 10.1016/j.polymertesting.2020.106767

23. Hou J., Zhong M., Pan X., Chen L. et al. Fabricating 3D printable BIIR/PP TPV via masterbatch and interfacial compatibilization // Composites Part B. 2020. V. 199. P. 108220. doi: 10.1016/j.compositesb.2020.108220

24. Вольфсон С.И., Хасанова А.Д., Казаков Ю.М., Хусаинов А.Д. и др. Структура и свойства маслобензостойких термопластичных вулканизатов, содержащих модифицированный технический углерод // Механика композитных материалов. 2021. Т. 57. № 4. С. 751–766. doi: 10.22364/mkm.57.4.10

25. Salaeh S., Thitithammawong A., Banerjee S.S. A new strategy applying ternary blends of modified natural rubber with fluoroplastic and fluorocarbon elastomer for high-performance thermoplastic vulcanizate // Polymer Testing. 2024. V. 140. P. 108594. doi: 10.1016/j.polymertesting.2024.108594

26. Chen Y., Fan J., Wang W., Wang Y. et al. Influence of size reduction of crosslinked rubber particles on phase interface in dynamically vulcanized poly(vinylidene fluoride)/silicone rubber blends // Polymer Testing. 2017. V. 63. P. 263–274. doi: 10.1016/j.polymertesting.2017.08.021

27. Chatterjee T., Basu D., Das A., Wiessner S. et al. Super thermoplastic vulcanizates based on carboxylated acrylonitrile butadiene rubber (XNBR) and polyamide (PA12) // European Polymer Journal. 2016. V. 78. P. 235–252. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2016.03.027

28. Ismail S.M.R.S., Chatterjee T., Naskar K. Superior heat-resistant and oil-resistant blends based on dynamically vulcanized hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber and polyamide 12 // Polymers for Advanced Technologies. 2016. V. 28. P. 665–678. doi: 10.1002/pat.3966

29. Резниченко С.В., Морозов Ю.Л. Большой справочник резинщика. М.: Техинформ, 2012. 744 с.

30. Дик Дж.С. Технология резины: Рецептуростроение и испытания / пер. с англ. под ред. В.А. Шершнева. СПб.: Научные основы и технологии, 2010. 620 с.

31. Охотина Н.А., Кузнецова О.А., Кашшапов Б.Ф., Новикова Е.В. Динамически вулканизированные термоэластопласты на основе поливинилхлорида и бутадиен-нитрильного каучука // Вестник Казанского технологического университета. 2023. Т. 16. № 8. С. 162–164.

32. Quliyev A.J., Kakhramanov N.T., Koseva N.S., Arzumanova N.B. Rheological properties of mixtures of random polypropylene with butadiene-nitrile rubber and vulcanizates based on them // Azerbaijan Chemical Journal. 2021. № 1. P. 23–29. doi: 10.32737/0005-2531-2021-1-23-29

33. Шадринов Н.В., Гоголев В.Д., Исакова Т.А. Влияние химически модифицированного сверхвысокомолекулярного полиэтилена на свойства бутадиен-нитрильного каучука // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2021. Т. 14. № 4. С. 424–432.

34. Cui Z., Li X., Feng W., Wei L. et al. Effect of crosslinking agent dosage on the morphology and properties of thermoplastic vulcanizates based on hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber and thermoplastic polyester elastomer // Polymer. 2023. V. 287. P. 126420. doi: 10.1016/j.polymer.2023.126420

35. Singha N., Jana S. Advances in Thermoplastic Elastomers. Elsevier, 2023. 432 p. doi: 10.1016/C2021-0-01031-2

36. Прогноз научно-технического развития Российской Федерации на период до 2030 года: утв. распоряжением Правительства РФ от 3 янв. 2014 г. URL: https://www.researchgate.net/publication/293792988_Prognoz_naucno-tehnologiceskogo_razvitia_Rossii_2030 (дата обращения: 19.01.2026).

37. Zhang X., Lang W.Z., Xu H.P. Improved performances of PVDF/PFSA/O-MWNTs hollow fiber membranes and the synergism effects of two additives // Journal of Membrane Science. 2014. V. 469. P. 458–470. doi: 10.1016/j.memsci.2014.07.009

38. Yang S., Wu C., Ji D. et al. Preparation and characterization of fiber braided tube reinforced polyethylene hollow fiber membranes via thermally induced phase separation // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2023. V. 11. № 2. P. 109375. doi: 10.1016/j.jece.2023.109375

39. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М.: Химия, 1968. 536 с.

40. Аверко-Антонович И.Ю., Бикмуллин Р.Т. Методы исследования структуры и свойств полимеров. Казань: КГТУ, 2002. 604 с.

41. Lohrasbi P., Yeganeh J.K. Synergistic toughening of poly(lactic acid)/poly(ethylene vinyl acetate) (PLA/EVA) by dynamic vulcanization and presence of hydrophobic nanoparticles // Polymers for Advanced Technologies. 2021. V. 32. № 11. P. 4326–4339. doi: 10.1002/pat.5435

42. Banerjee S.S., Bhowmick A.K. High-temperature thermoplastic elastomers from rubber-plastic blends: a state-of-the-art review // Rubber Chemistry and Technology. 2017. V. 90. № 1. P. 1–36. doi: 10.5254/rct.16.83786

43. Холден Д., Крихельдорф Х.Р., Куирк Р.П. Термоэластопласты / пер. с англ. 3-го изд. под ред. Б.Л. Смирнова. СПб.: Профессия, 2011. 720 с.