В работе проведены сравнительные исследования изменения величины поверхностного натяжения растворов ряда товарных каучуков до и после теплового старения методом Дю-Нуи, проанализированы особенности изменения величины поверхностного натяжения растворов различных каучуков в присутствии смеси фуллеренов. Выполнены расчеты энергии Гиббса и анализ полученных данных для прогнозирования поведения полимерных систем при модификации смесью фуллеренов в широком интервале концентраций. При сопоставлении результатов изменения поверхностного натяжения и энергии Гиббса в растворах каучуков показано, что упомянутые показатели выше в растворах состаренных эластомеров, чем у контрольных. Этот факт подтверждает первоначальную гипотезу о физико-химических взаимодействиях молекул фуллеренов по сегментам Куна и концевым группам полимерных цепей, т.к. известно, что при термоокислительной деструкции каучуков соответственно увеличивается количество сегментов Куна и разветвленных свободных концов макромолекул, которые свободно реагируют с фуллеренами в растворах, не испытывая пространственных затруднений. Сравнительный анализ взаимодействия каучуков с различной непредельностью по химическому составу показал, что легче всего реагирует и обладает минимальной энергией взаимодействия полибутадиен, что связано с отсутствием разветвлений и каких-либо радикалов в его структуре и в основной цепи. Максимальной энергией взаимодействия с фуллеренами обладает бутадиенстирольный каучук, т.к. имеет крупные стирольные блоки в основной полимерной цепи, что вызывает пространственные затруднения для непосредственного контакта с молекулами фуллеренов, при этом можно предположить, что во взаимодействие вступает лишь низкомолекулярная фракция смеси фуллеренов, обладающая необходимыми размерами. В результате исследования показано, что применение метода отрыва кольца (Дю-Нуи) позволяет спрогнозировать изменение свойств каучуков при модификации наноматериалами с минимальной трудоемкостью.

полимеры, фуллерены, наноматериалы, поверхность, растворы

1. Игуменова Т.И. Синергетика формирования свойств полимеров при взаимодействии с фуллеренами // Сборник материалов XVII Российской научно-технической конференции с международным участием «Материалы и упрочняющие технологии - 2010». Курск: КГТУ, 2010. С.66-69.

2. Попов Г.В., Игуменова Т.И., Гудков М.А. Управление качеством и формирование комплекса свойств полимерных композитов путём модификации углеродными наноматериалами // Вестник ВГУИТ. 2012. № 3. С. 111-114.

3. Попов Г.В., Клейменова Н.Л., Игуменова Т.И., Акатов Е.С. Управление качеством резинотехнической продукции с использованием нанотехнологий // Вестник ВГУИТ. 2012. № 3. С. 144-147.

4. Чичварин А.В., Игуменова Т.И., Гудков М.А. Тепловое старение стирольного каучука, модифицированного смесью фуллеренов // Современные проблемы науки и образования. 2011. № 4.

5. Игуменова Т.И., Гудков М.А., Попов Г.В. Особенности усталостной устойчивости резин на основе комбинации минеральных наполнителей и фуллеренсодержащего технического углерода // Промышленное производство и ис-пользование эластомеров. 2012. № 1. С. 25-27.