Работа посвящена изучению свойств резин на основе смеси морозостойкого и маслобензостойкого каучуков, вулканизующая группа которых включала серу, различные ускорители и активаторы вулканизации, в том числе комплексный активатор серной вулканизации, представляющий собой органо-минеральную композицию из оксида цинка, стеариновой кислоты и минерального носителя. Изучены кинетические особенности образования пространственной сетки смеси разнополярных диеновых каучуков при вулканизации серой и ускорителями класса тиазолов и их комбинации с дифенилгуанидином. По результатам оценки температуры стеклования вулканизатов смесей исследуемых каучуков произведены расчеты и определены коэффициенты распределения серы в вулканизатах. Анализ результатов выявил несоответствие между химической активностью каучуков и данными о связывании серы этими каучуками в их комбинациях. Сделано предположение о влиянии на скорость присоединения серы к макромолекулам релаксационных факторов: в условиях вулканизации скорость релаксации цепей исследуемых каучуков согласуется со степенью присоединения серы к каучукам в их смесях и не согласуется с вулканизационной активностью индивидуальных каучуков. Очевидно, более подвижные цепи каучуков успевают большее число раз прореагировать с поверхностью действительного агента вулканизации. Предложено при разработке рецептур на основе разнополярных (несовместимых) каучуков, например, для маслобензостойких изделий,к тому же эксплуатирующихся при пониженных температурах, учитывать характер распределения серы между фазами совмещаемых полимеров, которое также зависит от типа применяемого ускорителя вулканизации. Показана целесообразность применения в рецептурах на основе смесей каучуков комплексного активатора вулканизации, что обеспечивает улучшение комплекса вулканизационных и упруго-прочностных свойств резин.

1. Vayyaprontavida Kaliyathan A., Varghese K.M., Nair A.S. et al. Rubber–rubber blends: A critical review // Progress in Rubber, Plastics and Recycling Technology. 2020. V. 36. № 3. P. 196–242.

2. Соколова М.Д., Шадринов Н.В., Давыдова М.Л. и др. Эластомерные материалы уплотнительного назначения для эксплуатации в условиях холодного климата России // Каучук и резина. 2018. Т. 77. № 6. С. 402–409.

3. Вахрушева Я.А., Юмашев О.Б., Чайкун А.М. Современные тенденции в области морозостойких резин на основе полярных и неполярных каучуков (обзор) // Труды ВИАМ. 2022. № 8 (114). С. 77–87. doi: 10.18577/2307-6046-2022-0-8-77-87

4. Мухин В.В., Петрова Н.Н., Лазарева Н.Н. и др. Влияние состава и технологии изготовления композиций на структуру и свойства морозостойких резин на основе смесей полярных и неполярных каучуков // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2023. Т. 28. № 2. С. 346–357. doi: 10.31242/2618-9712-2023-28-2-346-357

5. Каблов В.Ф., Новопольцева О.М., Спиридонова М.П., Крюкова Д.А. Резины со специальными свойствами. Волжский: ВПИ (филиал) ФГБОУ ВО ВолгГТУ, 2020. URL: http://lib.volpi.ru (дата обращения: 06.03.2025).

6. Карманова О.В., Шутилин Ю.Ф. Вулканизующие системы в рецептуре резин на основе смесей каучуков // Инженерные технологии. 2024. № 3 (7). С. 71–77.

7. Шершнев В.А. Развитие представлений о роли активаторов серной вулканизации углеводородных эластомеров. Часть 1 // Каучук и резина. 2012. № 1. С. 31.

8. Карманова О.В., Тихомиров С.Г., Попова Л.В., Фатнева А.Ю. Исследование свойств резин в присутствии композиционного активатора вулканизации // Каучук и резина. 2020. Т. 79. № 1. С. 28–31.

9. Bobrova V., Kasperovich A., Efremov S. et al. Effect of mechanical activation of natural filler on the properties of elastomeric composites // Polymers and Polymer Composites. 2024. V. 32. P. 09673911241287860. doi: 10.1177/09673911241287860

10. Пат. № 934374 СССР, МПК G01N 33/44. Способ оценки распределения модификатора в смесях частично совместимых полимеров / Шутилин Ю.Ф.; Опубл. 21.05.1982. Бюл. № 21.

11. Alam M.N., Kumar V., Jeong S.U. et al. Enhancing rubber vulcanization cure kinetics: Lowering vulcanization temperature by addition of MgO as co-cure activator in ZnO-based cure activator systems // Polymers. 2024. V. 16. № 7. P. 876.

12. Tikhomirov S.G., Karmanova O.V., Semenov M.E. et al. Development of a Mathematical Model for Predicting the Physical and Mechanical Properties of Rubber When Introducing a Complex Vulcanization Activator // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2024. V. 58. № 6. P. 1991–1998.

13. Alam M.N., Kumar V., Jeong M. et al. MgO as a cure modifier for reducing the conventional rubber vulcanization temperature at water's boiling point with improved vulcanization kinetics // Journal of Polymer Research. 2024. V. 31. № 5. P. 141.

14. Milani G., Milani F. Relation between activation energy and induction in rubber sulfur vulcanization: An experimental study // Journal of Applied Polymer Science. 2021. V. 138. № 12. P. 50073.

15. Cataldo F. Thermochemistry of sulfur-based vulcanization and of devulcanized and recycled natural rubber compounds // International Journal of Molecular Sciences. 2023. V. 24. № 3. P. 2623.

16. Tayeb K.B., Eliard C., Vezin H. et al. In situ EPR investigation of sulfur vulcanization mechanism and ageing process // Polymer Degradation and Stability. 2022. V. 203. P. 110066.

17. Sun B., Li J., Xiang L. et al. Simulating vulcanization process during tire production to explore sulfur migration during pyrolysis // Fuel. 2022. V. 330. P. 125665.

18. Zhang P., Wei X., Huang T. et al. Prediction of thick rubber compression vulcanization process with improved vulcanization kinetics model considering temperature dependence and its initial state // Physics of Fluids. 2025. V. 37. № 9.

19. Yangthong H., Pichaiyut S., Wisunthorn S. et al. Role of geopolymer as a cure activator in sulfur vulcanization of epoxidized natural rubber // Journal of Applied Polymer Science. 2020. V. 137. № 17. P. 48624.

20. Kruželák J., Kvasničáková A., Džuganová M. et al. Sulfur and Peroxide Vulcanization of the Blends Based on Styrene–Butadiene Rubber, Ethylene–Propylene–Diene Monomer Rubber and Their Combinations // Materials. 2024. V. 17. № 11. P. 2718. doi: 10.3390/ma17112718

21. Cosa Fernandez E., Jover Carrasco C., Valentín J.L., Cerveny S. Viscoelastic Properties and Sulfur Distribution at the Nanoscale in Binary Elastomeric Blends: Toward Phase-Specific Cross-Link Density Estimations // ACS Applied Polymer Materials. 2021. V. 3. № 2. P. 1106–1115.

22. Casalini T., Mauri M., Simonutti R., Castiglione F. Thermochemistry of Sulfur-Based Vulcanization and of Devulcanized and Recycled Natural Rubber Compounds // Materials. 2023. V. 16. № 4. P. 1489.