Динамические свойства бутадиен-стирольных резин со слоистыми силикатами

Автор: Гильмутдинов А.Ф., Акмырадов А.А., Антонов В.А., Ибрагимов М.А., Зиновьева Е.Г.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Статья в выпуске: 3 (97) т.85, 2023 года.

Бесплатный доступ

В нашем исследовании мы провели модификацию бутадиен-стирольного латекса СКС-30 АРКМ-15, используя разнообразные варианты бентонитовой глины. Среди них были отечественный натриевый бентонит, отечественный бентонит, предварительно обработанный поверхностно-активными веществами (ПАВ), а также органоглины, созданные на основе зарубежных слоистых силикатов и также подвергнутые обработке ПАВ на этапе коагуляции с последующим выделением каучука. Далее, в рамках нашего исследования, мы провели подробное сравнительное изучение физико-механических свойств резин, произведенных с использованием модифицированных бутадиен-стирольных каучуков. Рассмотрели резины, содержащие разные варианты бентонита, включая как отечественное происхождение, так и импортный. Был проведен анализ динамических свойств этих резин, включая модуль упругости и тангенс угла механических потерь, с использованием метода динамического термомеханического анализа (ДТМА). В результате исследования было установлено, что образцы резин, содержащие глину РТ и Cloisite 30B, демонстрировали снижение тангенса механических потерь на 20% в пределах рабочих температур. Это свидетельствует о повышении механических свойств резины в разнообразных условиях эксплуатации. В дополнение, образцы резин, содержащие импортные слоистые силикаты и обработанные ПАВ, проявили повышенную прочность как до, так и после термоокислительного старения при 150°C. Эти результаты подчеркивают важность выбора состава силикатов и ПАВ при создании резин с улучшенными механическими свойствами и долговечностью. Выводы данного исследования имеют важное значение для индустрии и научного сообщества, подчеркивая роль правильного выбора бентонита и его обработки в создании резин с оптимальными характеристиками для различных приложений

Еще

Бутадиен-стирольные эластомеры, слоистые силикаты, модификация, физико-механические свойства, динамические свойства

Короткий адрес: https://sciup.org/140303236

IDR: 140303236 | DOI: 10.20914/2310-1202-2023-3-173-179

Список литературы Динамические свойства бутадиен-стирольных резин со слоистыми силикатами

Uddin F. Clays, nanoclays, and montmorillonite minerals // Metallurgical and Materials Transactions A. 2008. V. 39. №. 12. P. 2804-2814.
Caccamo M.T., Mavilia G., Mavilia L., Lombardo D. et al. Self-assembly processes in hydrated montmorillonite by FTIR investigations // Materials. 2020. V. 13. №. 5. P. 1100. https://doi.org/10.3390/ma13051100
Li B., Mao H., Li X., Ma W. et al. Synthesis of mesoporous silica-pillared clay by intragallery ammonia-catalyzed hydrolysis of tetraethoxysilane using quaternary ammonium surfactants as gallery templates // Journal of Colloid and Interface Science. 2009. V. 336. №. 1. P. 244-249. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.03.039
De Paiva L.B., Morales A.R., Díaz F.R.V. Organoclays: Properties, preparation and applications // Applied Clay Science. 2008. V. 42. №. 1-2. P. 8-24. https://doi.org/10.1016/j.clay.2008.02.006
De Stefanis A., Tomlinson A.A.G. Towards designing pillared clays for catalysis // Catalysis Today. 2006. V. 114. №. 2-3. P. 126-141. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2006.01.019
Guggenheim S., Martin R.T. Definition of clay and clay mineral: joint report of the AIPEA nomenclature and CMS nomenclature committees // Clays and clay minerals. 1995. V. 43. P. 255-256.
Chen J., Liu X., Li G., Nie X. et al. Synthesis and characterization of novel SiO2 and TiO2 co-pillared montmorillonite composite for adsorption and photocatalytic degradation of hydrophobic organic pollutants in water // Catalysis Today. 2011. V. 164. №. 1. P. 364-369. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2010.11.014
Mishra T., Parida K. Transition metal pillared clay 4. A comparative study of textural, acidic and catalytic properties of chromia pillared montmorillonite and acid activated montmorillonite // Applied Catalysis A: General. 1998. V. 166. №. 1. P. 123-133. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(97)00247-0
Qin Z., Yuan P., Zhu J., He H. et al. Influences of thermal pretreatment temperature and solvent on the organosilane modification of Al13intercalated/Al-pillared montmorillonite // Applied Clay Science. 2010. V. 50. №. 4. P. 546-553. https://doi.org/10.1016/j.clay.2010.10.011
Aouad A., Mandalia T., Bergaya F. A novel method of Al-pillared montmorillonite preparation for potential industrial up-scaling // Applied Clay Science. 2005. V. 28. №. 1-4. P. 175-182. https://doi.org/10.1016/j.clay.2004.02.003
Manoratne C.H., Rajapakse R.M.G., Dissanayake M. Ionic conductivity of poly (ethylene oxide)(PEO)-montmorillonite (MMT) nanocomposites prepared by intercalation from aqueous medium // Int. J. Electrochem. Sci. 2006. V. 1. P. 32-46.
Coiai S., Cicogna F., de Santi A., Pérez Amaro L. et al. MMT and LDH organo-modification with surfactants tailored for PLA nanocomposites // Express Polymer Letters. 2017. V. 11. №. 3. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2017.18
Cumkur E.A., Baouz T., Yilmazer U. Poly(lactic acid) - layered silicate nanocomposites: The effects of modifier and compatibilizer on the morphology and mechanical properties // Journal of Applied Polymer Science. 2015. V. 132. №. 38. https://doi.org/10.1002/app.42553
Goswamee R.L., Ayral A., Bhattacharyya K.G., Dutta D.K. Novel synthesis of active metal oxide surface from a self-organizing system of inorganic solids, Mater // Lett. 2000. V. 46. №. 2-3. P. 105-108. https://doi.org/10.1016/S0167-577X(00)00150-6
Lagaly G., Ziesmer S. Colloid chemistry of clay minerals: The coagulation of montmorillonite dispersions // Advances in Colloid and Interface Science. 2003. V. 100. P. 105-128. https://doi.org/10.1016/S0001-8686(02)00064-7
Ibragimov M.A., Shishkina N.N., Zinovjeva E.G. Reinforcement of elastomers based on butadiene rubbers and their mixtures with layered silicates // Key Engineering Materials. 2020. V. 869. № 4. Р. 158-162. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.869.158
Пат. № 2569791, RU, B41M 5/00. Способ получения вещества защитной метки, содержащего микрокристаллы алмаза с активными nv-центрами, обладающими свойствами, модифицированными радиационным воздействием, способ защиты от подделок и проверки подлинности изделий с помощью указанной метки / Елисеева И.В., Туренко С.В., Лемпорт П., Рахматуллин А., Киселев И., Багряшов С.В. № 2014143418/12; Заявл. 28.10.2014; Опубл. 27.11.2015, Бюл. № 33.
Zhang L.Q., Wang Y.Z., Wang Y.Q., Sui Y. et al. Morphology and mechanical properties of clay/styrene-butadiene rubber nanocomposites // J. Appl. Polym. Sci. 2000. V. 78. P. 1873-1878.
Pat. № 98101496, CN. Process for preparing clay-rubber nm-class composite material / Zhang L.Q., Wang Y.Z., Yu D.S., Wang Y.Q. et al. Publ. 1998.
Polonik V.D., Prokopchuk N.R., Shashok Zh.S. Properties of elastomeric composites with fluorinated additive // Proceedings of BSTU. 2013. V. 4. P. 129-131.
Ибрагимов М.А., Хуссейн Фадл Х.Х., Акмырадов А.А., Антонов В.А. и др. Влияние слоистых силикатов на механические и термические свойства резин на основе бутадиен-стирольного каучука // Инновации и инвестиции. 2021. № 7. С. 77-81.

Еще

Статья научная