Исследование влияния температурно-временных условий вулканизации на свойства эластомерных композиций

Бесплатный доступ

Исследовано влияние температурно-временных условий вулканизации на кинетические параметры структурирования резиновых смесей и физико-механические показатели резин. Объектом исследования являлась эластомерная композиция на основе натурального каучука, содержащая серную вулканизующую систему. Исследуемые резины были получены при различных временных режимах и температурах 143, 160 и 170°С. Определено, что с увеличением температуры вулканизации значения минимального крутящего момента уменьшаются на 11,6-15,6%, а максимального крутящего момента увеличиваются на 3,5-4,1%, при этом установлено повышение плотности поперечного сшивания резин на 6,2-7,5%. Анализ результатов определения физико-механических показателей резин выявил, что при температуре 143°С время вулканизации не оказывает существенного влияния на упруго-прочностные показатели резин и вулканизаты характеризуются наибольшими значениями условной прочности при растяжении как до, так и после теплового старения. Установлено, что с повышением температурного режима вулканизации происходит активизация побочных процессов, приводящая к снижению показателей упруго-прочностных свойств резин (уменьшению условной прочности при растяжении на 9,2-16,4% и относительного удлинения при разрыве до 7,2%). Вулканизаты, полученные при 170°С, характеризуются наименьшими показателями как упруго-прочностных свойств, так и твердости по Шору А, эластичности по отскоку, что обусловлено густотой сетки и природой поперечных связей. Результаты исследований показали, что при выборе окончательного режима вулканизации, особенно многослойных изделий, необходимо учитывать не только энергозатраты при производстве готовой продукции, но и влияние температурно-временных параметров на комплекс физико-механических свойств каждого составного элемента изделия.

Еще

Вулканизация, резиновая смесь, резина, температура, продолжительность вулканизации

Короткий адрес: https://sciup.org/140297630

IDR: 140297630   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2022-3-166-171

Список литературы Исследование влияния температурно-временных условий вулканизации на свойства эластомерных композиций

  • Indrajati I.N., Dewi I.R. Performance of binary accelerator system on natural rubber compound // Majalah Kulit Karet dan Plastik. 2018. V. 34. P. 49-60. https://doi.org/10.20543/mkkp.v34i2.4049.
  • Wreczycki Ja., Bielinski D.M., Anyszka R. Sulfur/Organic Copolymers as Curing Agents for Rubber // Polymers. 2018. V. 10. https://doi.org/10.3390/polym10080870.
  • Marković G., Marinović-Cincović M., Samaržija-Jovanović S., Jovanović V. et al. Crosslinking of Polymers: Rubber Vulcanization // Reactive and Functional Polymers. 2020. V. 2. P. 117-134. https://doi.org/10.1007/978-3-030-45135-6_5.
  • Резниченко С.В., Морозов Ю.Л. Большой справочник резинщика: в 2 ч. Ч. 1: Каучуки и ингредиенты. М.: Техинформ, 2012. 744 с.
  • Ibadullaev A., Teshabaeva E., Vapaev M. Composite Elastomer Materials Based On New Ingredients // Chemistry and Chemical Engineering. 2021. № 2. P. 31-44. https://doi.org/10.51348/ZNKZ7723.
  • Шахрампур Х. Влияние типа вулканизирующего агента на физические и термические свойства полимерной матрицы бутадиен-стирольного и натурального каучука // Нефтехимия. 2018. Т. 58. № 4. С. 515-521. https://doi.org/10.1134/S002824211804024X.
  • Kim D.Y., Park J.W., Lee D. Yu., Seo K.H. Correlation between the Crosslink Characteristics and Mechanical Properties of Natural Rubber Compound via Accelerators and Reinforcement // Polymers. 2020. V. 12. № 9. https://doi.org/10.3390/polym12092020.
  • Sathi S.G., Harea E., Machů A., Stoček R. Facilitating high-temperature curing of natural rubber with a conventional accelerated-sulfur system using a synergistic combination of bismaleimides // eXPRESS Polymer Letters. 2021. V. 15. № 1. Р. 16-27. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2021.3.
  • Hayeemasae N., Soontaranon, S., Rasidi M.S.M., Masa, A. Tensile and Structural Properties of Natural Rubber Vulcanizates with Different Mastication Times // Polímeros: Ciência e Tecnologia. 2021. V. 31. https://doi.org/10.1590/0104-1428.09120.
  • Saito T., Yamano M., Nakayama K., Kawahara S. Quantitative analysis of crosslinking junctions of vulcanized natural rubber through rubber-state NMR spectroscopy // Polymer Testing. 2021. V. 96. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2021.107130.
  • Bukit N., Ginting E.M., Pardede I.S., Frida E., et al. Mechanical Properties of Natural Rubber Compounds with Oil palm boiler ash and Carbon Black as a Filler // Journal of Physics. 2018. V. 1120. P. 1-8. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1428/1/012020.
  • Yamano M., Yamamoto Yo., Saito T., Kawahara S. Preparation and characterization of vulcanized natural rubber with high stereoregularity // Polymer. 2021. V. 235. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.124271.
  • Khang T. H., Ariff Z. M. Vulcanization kinetics study of natural rubber compounds having different formulation variables // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2012. V. 109. №. 3. P. 1545-1553. https://doi.org/10.1007/s10973-011-1937-3
  • Kruželák J., Sýkora R., Hudec I. Vulcanization of rubber compounds with peroxide curing systems // Rubber chemistry and technology. 2017. V. 90. №. 1. P. 60-88. https://doi.org/10.5254/rct.16.83758
  • Kruželák J., Hudec I. Vulcanization systems for rubber compounds based on IIR and halogenated IIR: an overview // Rubber Chemistry and Technology. 2018. V. 91. №. 1. P. 167-183. https://doi.org/10.5254/rct-18-82609
  • Zanchet A., Demori R., De Sousa F.D.B., Ornaghi Jr H.L. et al. Sugar cane as an alternative green activator to conventional vulcanization additives in natural rubber compounds: Thermal degradation study // Journal of Cleaner Production. 2019. V. 207. P. 248-260. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.203
  • Ortega L., Cerveny S., Sill C., Isitman N.A. et al. The effect of vulcanization additives on the dielectric response of styrene-butadiene rubber compounds // Polymer. 2019. V. 172. P. 205-212. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2019.03.073
  • Khimi S.R., Pickering K.L. A new method to predict optimum cure time of rubber compound using dynamic mechanical analysis // Journal of Applied Polymer Science. 2014. V. 131. №. 6. https://doi.org/10.1002/app.40008
  • Fazli A., Rodrigue D. Recycling waste tires into ground tire rubber (GTR)/rubber compounds: a review // Journal of Composites Science. 2020. V. 4. №. 3. P. 103. https://doi.org/10.3390/jcs4030103
  • Vélez J.S., Velásquez S., Giraldo D. Mechanical and rheometric properties of gilsonite/carbon black/natural rubber compounds cured using conventional and efficient vulcanization systems // Polymer Testing. 2016. V. 56. P. 1-9. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2016.09.005
Еще
Статья научная