Масло семян каучукового дерева и натуральный каучук в качестве биодеградирующих добавок для полипропиленовых композиций с укороченным циклом жизни
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-1-291-298
Аннотация
Работа касается исследований по использованию продуктов растительного происхождения в качестве биодеградирующих добавок в композициях на основе полипропилена. Полипропилен является синтетическим материалом не подвергающимся процессам биодеградации. Натуральный каучук - продукт, получаемый из млечного сока дерева «Hevea Brasiliensis», в природе не накапливается из-за присутствия в его составе белков и фосфолипидов, которые способствуют его деградации. В исследовании для получения биодеградируемых композиций в полипропилен добавлялись неочищенный натуральный каучук (НК-Н) и масло семян каучукового дерева (МСКД). Определена склонность к биодеградации исследуемых композиций методами оценки шероховатости поверхности, краевого угла смачивания и водопоглощения. Выявлено, что использование неочищенного натурального каучука в количествах до 15% масс., масла семян каучукового дерева до 5% масс. и их смесей в суммарном количестве до 10% масс. приводит к существенному увеличению шероховатости поверхности. Масло семян каучукового дерева, выполняя функцию пластификатора, распределяется в полипропилене более равномерно, чем натуральный каучук, что снижает выраженность шероховатости образцов. Методом лежащей капли оценивали гидрофильность композиций с биодеградирующими добавками. С увеличением количества введенного неочищенного натурального каучука краевой угол смачивания падает и при содержании неочищенного натурального каучука 15% масс. составляет 66° против 85° для чистого полипропилена. Совместное введение НК-Н и МСКД закономерно увеличивает гидрофильность композита, но в меньшей степени, по сравнению с введением одного НК-Н в том же количестве. Было оценено поведение полипропилена и его композиций с неочищенным натуральным каучуком и маслом семян каучукового дерева после 25 месяцев экспозиции в водной среде. С увеличением количества введенного каучука происходит существенная потеря массы композита. Введение в полипропилен смеси 5% масс. неочищенного натурального каучука и 5% масс. масла семян каучукового дерева через 13 месяцев экспозиции в водной среде привело к уменьшению его массы на 71%.
Об авторах
В. В. ЯновРоссия
к.т.н., доцент, кафедра технологии синтетического каучука, ул. Карла Маркса, д.68, Казань, 420015, Россия
Л. И. Гатауллина
студент, кафедра технологии синтетического каучука, ул. Карла Маркса, д.68, Казань, 420015, Россия
Л. В. Носова
студент, кафедра технологии синтетического каучука, ул. Карла Маркса, д.68, Казань, 420015, Россия
Л. А. Зенитова
д.т.н., профессор, кафедра технологии синтетического каучука, ул. Карла Маркса, д.68, Казань, 420015, Россия
Список литературы
1. Зенитова Л.А., Янов В.В., Гатауллина Л.И. Биоразлагаемые полимеры // Бутлеровские сообщения. 2024. Т. 9. № 4. С. 120–132. doi: 10.37952/ROI-jbc-01/24-80-11-120
2. Янов В.В., Зенитова Л.А. Биоразлагаемые полимеры и полимерные композиции. Казань: КНИТУ, 2022. 144 с.
3. Сафаева Д.Р., Ташмухамедова Ш.Б. Влияние шероховатости на качество печати на полимерных пленках // Universum: технические науки. 2024. № 7 (124). doi: 10.32743/UniTech.2024.124.7.17897
4. Волкова К.В., Ситникова В.Е., Сибирцев В.С. и др. Деградируемые композиции на основе поливинилхлорида и бентонита // Химическая промышленность сегодня. 2018. № 1. С. 12–16.
5. Кузьмина Н.С., Прохорова А.А., Портнова С.В., Красных Е.Л. Исследование структуры модифицированного полибутиленсукцината яблочной кислотой и её сложным эфиром // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2022. Т. 64. № 5. С. 343–351. doi: 10.1134/S156009042270052X
6. Суворова А.И., Тюкова И.С., Смирнова Е.А., Тымчишина Н.М. Реологические свойства смесей тройного сополиамида 6/66/610 с хитозаном // Журнал прикладной химии. 2005. Т. 78. № 6. С. 989–992. doi: 10.1007/s11167-005-0429-2
7. Смирнова Е.А., Суворова А.И., Тюкова И.С. Взаимодействие компонентов и гидрофильность смесей сополимера этилена и винилацетата с крахмалом // Физико-химия полимеров: синтез, свойства и применение. 2004. № 10. С. 59–64.
8. Роговина С.З., Алексанян К.В., Владимиров Л.В., Берлин А.А. Биоразлагаемые полимерные материалы на основе полилактида // Химическая физика. 2019. Т. 38. № 9. С. 39–46. doi: 10.1134/S0207401X19090097
9. Дышлюк Л.С., Просеков А.Ю. Исследование кинетики биоразложения, деформационно-прочностных и экотоксикологических свойств, газопроницаемости и водопоглощения антимикробных упаковочных биоразлагаемых пленок на основе природных полисахаридов // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2019. № 2. С. 40–47.
10. Мухиддинов Б.Ф., Истамов Х.Й., Оликулов Ф.Ж. Влияние содержания модифицированного крахмала на водопоглощение биоразлагаемых композитов на основе полиэтилена // Universum: химия и биология. 2025. № 6 (132). doi: 10.32743/UniChem.2025.132.6.20254
11. Ершова О.В., Медяник Н.Л., Мишурина О.А. и др. Сравнительный анализ физико-механических свойств биоразлагаемых и синтетических полимеров // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2021. Т. 19. № 4. С. 56–63. doi: 10.18503/1995-2732-2021-19-4-56-63
12. Мичуров Д.М., Шаркова А.С., Шкуро А.Е., Кривоногов П.С. Исследование смачиваемости и водопоглощения композитов с полимерной фазой полилактида и опилками бука // Деревообрабатывающая промышленность. 2023. № 3. С. 121–127.
13. Vasil'ev I.Y., Anan'ev V.V., Sultanova Y.M., Kolpakova V.V. The Influence of the Composition of Polyethylene, Starch, and Monoglyceride Biodegradable Compositions on Their Physicomechanical Properties and Structure // Polymer Science, Series D. 2022. V. 15. № 1. P. 122–127. doi: 10.1134/S1995421222010261
14. Даутова А.Н., Янов В.В., Алексеев Е.И., Зенитова Л.А. Биодеградирующие полимерные композиционные материалы с использованием натурального каучука // Бутлеровские сообщения. 2017. Т. 52. № 10. С. 56. doi: 10.37952/ROI-jbc-01/17-52-10-56
15. Алексеев Е.И., Янов В.В., Зенитова Л.А., Хайруллин Р.З. Влияние добавок натурального каучука на свойства полиэтилена высокого давления // Вестник технологического университета. 2017. Т. 20. № 8. С. 20–22.
16. Alekseev E.I., Yanov V.V., Zenitova L.A. Fungal resistance of compositions based on high-pressure polyethylene and natural rubber // Processes of Petrochemistry and Oil Refining. 2021. V. 22. № 3. P. 345–355.
17. Dautova A., Yanov V., Mingaleev N., Zenitova L. Feasibility Study of Biodegradation of Polyamide 6 and Natural Rubber Composite Materials // International Journal of Environmental & Science Education. 2016. V. 11. № 18. P. 12121–12130.
18. Dautova A.N., Yanov V.V., Akhmedyanova R.A. et al. Nature rubber - a biodegradable additive for polymer composites based on glass-fiber-filled polyamide // Processes of Petrochemistry and Oil Refining. 2018. V. 19. № 1. P. 83–93.
19. Алексеев Е.И., Зенитова Л.А. Исследование оценки влияния грибов на композиции на основе полиэтилена высокого давления и натурального каучука // Жить в XXI веке – 2021: сб. тр. конф. Казань, 2021. С. 120–122. doi: 10.12731/978-5-7882-3027-6
20. Янов В.В., Гатауллина Л.И., Зенитова Л.А. Продукты гевеи и полипропилен // Вестник технологического университета. 2024. Т. 27. № 11. С. 56–62. doi: 10.55421/1998-7072_2024_27_11_56
21. Primc G. Hydrophilization of polypropylene by gaseous plasma treatments and hydrophobic recovery // Polymers. 2025. V. 17. № 19. P. 2644. doi: 10.3390/polym17192644
22. Yanov V.V., Gataullina L.I., Zenitova L.A. Polypropylene-based Compositions with Natural Rubber and Rubber Tree Seed Oil // Doklady Chemistry. 2025. V. 520. Part 2. P. 45–49. doi: 10.1134/S0012500825600993
Рецензия
Для цитирования:
Янов В.В., Гатауллина Л.И., Носова Л.В., Зенитова Л.А. Масло семян каучукового дерева и натуральный каучук в качестве биодеградирующих добавок для полипропиленовых композиций с укороченным циклом жизни. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2026;88(1):291-298. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-1-291-298
For citation:
Yanov V.V., Gataullina L.I., Nosova L.V., Zenitova L.A. Rubber tree seed oil and natural rubber as biodegradable additives in polypropylene-base compositions with a shortened life cycle. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2026;88(1):291-298. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-1-291-298
JATS XML



























