Влияние различных факторов на поверхностные свойства эластомерных материалов на основе бутадиен-нитрильных каучуков

Цели. Изучение влияния содержания технологических добавок и условий ускоренного старения на поверхностную энергию, упруго-прочностные и адгезионные характеристики резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков со средним содержанием нитрила акриловой кислоты.

Методы. С помощью метода Оуэнса–Вендта–Рабеля–Каелбле была определена свободная поверхностная энергия образцов в стандартных условиях и условиях ускоренного старения.

Результаты. Было показано, что на поверхностную энергию эластомерных материалов оказывают влияние поверхностно-активные вещества, такие как канифоль и стеариновая кислота, являющиеся типичными ингредиентами резиновых смесей, а также было установлено, что влияние условий ускоренного старения на физико-механические свойства резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков зависит от способа выделения каучука из латекса и природы поверхностно-активных компонентов, входящих в состав образцов. Предполагается, что это происходит за счет миграции на поверхность образцов низкомолекулярных компонентов и поверхностно-активных веществ.

Выводы. Анализ полученных результатов показывает, что изменение физико-механических свойств вулканизатов в зависимости от содержания технологической добавки и воздействия температуры происходит наряду с изменением критического поверхностного натяжения.

1. Дик Дж.С. Технология резины: рецептуростроение и испытания: пер. с англ.; под ред. В.А. Шершнева. СПб.: Научные основы и технологии; 2010. 617 с. ISBN 978-5-91703-015-9

2. Каучук и резина. Наука и технология: пер. с англ.; под ред. Дж. Марка, Б. Эрмана, Ф. Эйрича. Долгопрудный: Интеллект; 2011. 768 с. ISBN 978-5-91559-018-1

3. Гришин Б.С. Растворимость и диффузия низкомолекулярных веществ в каучуках и эластомерных композитах. Казань: Изд-во КНИТУ; 2012. 142 с. ISBN 978-5-7882-1371-2

4. Тарасенко А.Д., Дулина О.А., Буканов А.М. Влияние неполимерных компонентов резиновой смеси на поверхностные свойства эластомерных композиций. Тонкие химические технологии. 2018;13(5):67–72. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2018-13-5-67-72

5. Дулина О.А., Тарасенко А.Д., Буканов А.М., Ильин А.А. Влияние способа выделения каучука из латекса на свойства эластомерных материалов на основе бутадиеннитрильных каучуков. Тонкие химические технологии. 2017;12(4):85–90. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-4-85-90

6. Папков В.Н., Гусев Ю.К., Блинов Е.В., Юрьев А.Н., Гадебский Г.А., Щелушкина Н.И., Чеботарева М.В., Решетникова Е.А. Разработка экологически чистых способов выделения бутадиен-нитрильных каучуков из латексов. Промышленное производство и использование эластомеров. 2010;(3):10–13.

7. Żenkiewicz M. Methods for the calculation of surface free energy of solids. J. Achiev. Mater. Manufact. Eng. 2007;24(1):37–145.

8. Миронюк А.В., Придатко А.В., Сиволапов П.В., Свидерский В.А. Особенности оценки смачивания полимерных поверхностей. Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2014;1(6):23–26. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.20797

9. Rudawska A., Jacniacka E. Analysis for determining surface free energy uncertainly by the Owens–Wendt method. Int. J. Adhes. Adhes. 2009;29(4):451–457. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2008.09.008

10. Дулина О.А., Абрамова А.Д., Ситникова Д.В., Буканов А.М. Влияние стеариновой кислоты на поверхностные свойства эластомерных композитов на основе бутадиен-стирольных каучуков. Вестник МИТХТ (Тонкие химические технологии). 2014;9(3):1–73.

11. Фролова М.А., Тутыгин А.С., Айзенштадт А.М., Лесовик В.С., Махова Т.А., Поспелова Т.А. Критерий оценки энергетических свойств поверхности. Наносистемы: физика. химия. математика. 2011;2(4):120–125.

12. Старостина И.А., Стоянов О.В. Развитие методов оценки поверхностных кислотно-основных свойств полимерных материалов. Вестник Казанского технологического университета. 2010;(4):58–69.

13. Domińczuk J., Krawczuk A. Comparison of surface free energy calculation methods. Appl. Mech. Mater. 2015;791:259–265. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.791.259

14. Kłonica M., Kuczmaszewski J. Determining the value of surface free energy on the basis of the contact angle. Adv. Sci. Technol. Res. J. 2017;11(1):66–74. https://doi.org/10.12913/22998624/68800

15. Дулина О.А., Свиридова Е.А., Буканов А.М. Некоторые особенности смачивания резин водой. Вестник МИТХТ (Тонкие химические технологии). 2009;4(5):85–86.

16. Евдокимов А.О., Буканов А.М., Люсова Л.Р., Петроградский А.В. Влияние остаточных количеств эмульгатора в бутадиен-нитрильных каучуках на свойства эластомерных материалов. Тонкие химические технологии. 2018;13(5):58–66. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2018-13-5-58-66

17. Захаров Н.Д., Кострыкина Г.И. Некоторые особенности вулканизации бутадиен-нитрильных каучуков. Высокомолекулярные соединения. Серия А. 1968;10(1):107–113.