Влияние железорудного концентрата (магнетита) на кинетику вулканизации резиновых смесей на основе бутадиен-стирольного каучука в присутствии различных ускорителей

Цели. Изучить возможность применения в рецептурах резиновых смесей на основе бутадиен-стирольного каучука более дешевого ингредиента – магнетита путем оценки его влияния на процесс серной вулканизации бутадиен-стирольного каучука в присутствии различных ускорителей.

Методы. Влияние магнетита на кинетику вулканизации исследовали с помощью без- роторного реометра AlphaTechnologies PRPA 2000. Методами термогравиметрического анализа (ТГА) и дифференциально-сканирующей калориметрии (ДСК) оценили влияние магнетита на процесс окисления вулканизатов на основе бутадиен-стирольного каучука на приборе Mettler Toledo TGA/DSC 2.

Результаты. Показано, что магнетит влияет на кинетику серной вулканизации бутадиен-стирольного каучука SBR-1500 в присутствии ускорителей тиазолового ряда (дибензотиазолдисульфид, 2-меркаптобензотиазол), в то время как в случае с 1,3-дифенилгуанидином, сульфенамидом Т (N-трет-бутил-2-бензтиазолсульфенамид) и тиурамом (тетраметилтиурамдисульфид) магнетит малоактивен. Данные, полученные с ТГА/ДСК, демонстрируют, что магнетит незначительно влияет на окисление, а также на термодеструкцию вулканизатов на основе бутадиен-стирольного каучука.

Выводы. Исследовано влияние магнетита на кинетику процесса серной вулканизации бутадиен-стирольного каучука в присутствии различных ускорителей. Наибольший эффект наблюдается в присутствии ускорителей тиазолового ряда.

1. Дик Дж.С. Технология резины: Рецептуростроение и испытания. Под ред. Дика Дж.С. Пер. с англ. Котовой С.В., Глаголева В.А., Люсовой Л.Р. под ред. Шершнева В.А. СПб.: Научные основы и технологии; 2010. 620 с.

2. Heideman G., Datta R.N., Noordermeer J.W.M. Activators in accelerated sulfur vulcanization. Rubber Chemistry and Technology. 2004;77(3):512-541. https://doi.org/10.5254/1.3547834

3. Heideman G., Noordermeer J.W.M., Datta R.N. Zinc loaded clay as activator in sulfur vulcanization: a new route for zinc oxide reduction in rubber compounds. Rubber Chemistry and Technology. 2004;77(2):336-355. https://doi.org/10.5254/1.3547827

4. Mostoni S., Milana P., Di Credico B. Zinc-Based Curing Activators: New Trends for Reducing Zinc Content in Rubber Vulcanization Process. Catalysts. 2019;9(8):664. https://doi.org/10.3390/catal9080664

5. Zanchet A., Demori R., de Sousa F.D.B. Sugar cane as an alternative green activator to conventional vulcanization additives in natural rubber compounds: Thermal degradation study. Journal of Cleaner Production. 2019;207:248-260. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.203

6. Хачатуров А.А., Потапов Е.Э., Монахова Т.В. Влияние магнетита на кинетику окисления и структурирования эластомерных материалов на основе бутадиен-стирольного каучука. XVII Ежегодная молодежная конференция c международным участием ИБХФ РАН-ВУЗы «Биохимическая физика»-2017: сб. тр. конф. (13–15 ноября 2017 г., г. Москва). Москва: Изд-во РУДН; 2018, с. 71-75.

7. Хачатуров А.А. Функциональные эластомерные композиционные материалы на основе бутадиен-стирольного каучука и магнетита. XXVIII Менделеевская конференция молодых ученых: сб. тез. и докл. конф. (13–18 мая 2018 г., г. Новосибирск). Новосибирск: Изд-во НГУ; 2018, с.111.

8. Борисов Л.А., Гришин Ю.М., Козлов Н.П. и др. Способ прямого получения поликристаллического крем- ния из природного кварца и из его особо чистых концентратов: РФ Пат. 2516512, МПК7 C 30 B 30/02, C 30 B 29/06. N 2012128656/05; заявл. 09.07.12; опубл. 20.05.14, Бюл. N 14.

9. Догадкин Б.А., Донцов А.А., Шершнев В.А. Химия эластомеров. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Химия; 1981; 376 с.

10. Al-Ghamdi A.A., Al-Hartomy O.A., Al-Solamy F.R. Preparation and characterisation of natural rubber composites comprising hybrid fillers of activated carbon / in situ synthesised magnetite. Journal of Rubber Research. 2018;21(2):94-118. https://doi.org/10.1007/bf03449164

11. Грасси Н., Скотт Дж. Деструкция и стабилизация полимеров. Пер. с англ. М.: Мир; 1988, 446 с.