ВОДОНАБУХАЮЩИЕ РЕЗИНЫ, НАПОЛНЕННЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫМ ПОРОШКОМ ХЛОПКА

  • Elena N. Cherezova Казанский национальный исследовательский технологический университет
  • Yulia S. Karaseva Казанский национальный исследовательский технологический университет
Ключевые слова: бутадиен-нитрильный каучук, набухающая резина, водонабухающий наполнитель, порошковая хлопковая целлюлоза

Аннотация

В ходе исследования изучена возможность использования порошковой хлопковой целлюлозы в качестве водонабухающего наполнителя (ВНН), который позволяет повысить прочностные характеристики набухающих резин в сравнении с наполнителем Na-карбоксиметилцеллюлозой (Na-КМЦ). Установлено, что при введении ВНН время до начала вулканизации резин и время достижения оптимума вулканизации остаются на уровне образца, не содержащего ВНН. При этом возрастает минимальный и максимальный крутящие моменты, что указывает на повышение вязкости композиций. Обнаружено, что введение порошковой хлопковой целлюлозы приводит к повышению твердости по Шору А резин по сравнению с контрольными образцами до 40% и незначительному снижению эластичности по отскоку. Выявлено, что условная прочность при растяжении образцов, наполненных порошковой хлопковой целлюлозой, в 3 раза выше по сравнению с резиной, наполненной Nа-КМЦ. Для снижения вязкости резин с ВНН использованы пластификаторы ПН-6 (смесь ароматических углеводородов) и Т-92 (смесь диоксановых эфиров и спиртов) в количестве 30 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Введение пластификаторов позволило снизить твердость по Шору А по сравнению с образцами без пластификатора на 7-12%. Введение пластификаторов ПН-6 или Т-92 в резиновые композиции, как содержащие в качестве ВНН смесь порошковой хлопковой целлюлозы с Na-КМЦ, так содержащие их индивидуально, снижает условную прочность при растяжении резин по сравнению с образцами без пластификатора. При этом при использовании Т-92 условная прочность при растяжении снижается в меньшей степени, чем при введении пластификатора ПН-6. Выявлено, что при замене Na-КМЦ на порошковую хлопковую целлюлозу степень набухания резин снижается как в щелочных, так и в кислых средах.

Литература

Akhmedzyanova D.M., Nikitin N.R. Study of the sorption properties of a water-swellable thermoplastic rubber compound. Vest. Tekhnol. Univ. 2015. V. 18. N 12. P. 40-43 (in Russian).

Isaev A.A., Takhautdinov R.Sh., Malykhin V.I., Sharifullin A.A., Arkhipov K.I. Isolation layers and isolation of crossflows by applying water-swellable packers. Resursy Evrop. Severa. Tekhnol. Econom. Osvoeniya. 2017. N 1. P. 51-61 (in Russian).

Prokhorova S.N., Potapov E.E., Iordanskii A.L., Ivanov V.V., Pyatov I.S. Investigation of swelling pro-cesses of packer rubbers in water. Kauchuk Rezina. 2018. V. 77. N 1. P. 30-33 (in Russian).

Vaniev M.A., Sychev N.V., Lopatina S.S., Soldatova N.V., Shijanov V.Yu., Bryuzgin E.V. Development of water-swellable elastomers for packer equipment. Izv. VGTU. Ser. Khim. Tekhnol. Polimer. Mater. 2016. N 12 (191). Р. 74-80 (in Russian).

Ivanova A.V., Ushmarin N.F., Egorov E.N., Sandalov S.I., Kol’tsov N.I. Investigation of the influence of methyl cellulose and sodium polyacrylate on hydrosorption properties of polychloroprene based technical rubbers. Kauchuk Rezina. 2017. V. 76. N 4. P. 236-239 (in Russian).

Kablov V.F., Keibal N.A., Krekaleva T.V., Shaporov E.V., Sitnikov E.E. Development of the petrobulkingup elastomers for sealing elements of the packer equipment. Izv. VGTU. Ser. Khim. Tekhnol. Polimer. Mater. 2019. N 5 (228). P. 63-66 (in Russian).

Novakov I.A., Vaniev M.A., Lopatina S.S., Nilidin D.A., Sychev N.V., Savchenko Ya.Yu. Condition and devel-opment tendency in the production and application of waterand oil-swelling elastomers for packer equipment. Kauchuk Rezina. 2019. V. 78. N 4. Р. 228-237 (in Russian).

Lopatina S.S., Vaniev M.A., Sychev N.V., Demidov D.V., Savchenko Ya.Yu., Bruk A.D. Swelling elastomers for packers seals and colmatants. Promyshl. Pr-vo Ispolz. Elastomerov. 2019. N 3. Р. 16-20 (in Russian). DOI: 10.24411 / 2071-8268-2019-10304.

Egorov E.N., Ushmarin N.F., Sandalov S.I., Spiridonov I.S., Koltsov N.I. The influence of functional ingredients on the physico-mechanical and operational properties of rubbers for water-oil-swelling sealing elements. Butlerov. Soobshch. 2019. V. 57. N. 2. P. 68-73 (in Russian).

Ushmarin N.F., Pelipenko D.V., Sandalov S.I., Egorov E.N., Koltsov N.I. Development and research of oil-swellable rubber properties. Collection of reports of XXII International Scientific-Practical Conference Rubber In-dustry Raw Stocks, Materials, Technologies. Moscow. 2017. P. 119-120 (in Russian).

Cherezova E.N., KarasevaYu.S., Al-Basili Navar M.H., Momzyakov K.A. Influence of herbaceouse plant’s cel-lulose additives on the complex of properties of sulfur-vulcanized rubbers based on butadiene-nitrile rubber. Vest. Tekhnol. Univ. 2020. V. 23. N 10. Р. 30-33 (in Russian).

Lopatina S.S. Vaniev M.A., Sychev N.V., Demidov D.V., Cheremisin A.A., Bakhturov A.A. Water-swelling elastomers based on ethylene-propylene rubber. Izv. VGTU. Ser. Khim. Tekhnol. Polimer. Mater. 2020. N 12(247). P. 97-101 (in Russian). DOI: 10.35211/1990-5297-2020-12-247-97-101.

Isaev A.A., Malykhin V.I., Sharifullin A.A. Segregation of layers and isolation of crossflows between layers by means of water-swellable packers. Materials of the II International scientific and practical conference «Readings name of A.I. Bulatov». V. 3. Krasnodar. 2018. P. 127-132 (in Russian).

Lopatina S.S., Vaniev M.A., Sychyov N.V., Demidov D.V., Nilidin D.A., Bryuzgin E.V. Development of wa-ter-oil-swellable rubbers aimed for casing packer. Izv. VGTU. Ser. Khim. Tekhnol. Polimer. Mater. 2017. N 11 (206). P. 91-96 (in Russian).

Lopatina S.S., Vaniev M.A., Sychev N.V., Nilidin D.A., Savchenko Ya.Yu., Bruk A.D. Efficiency of application of hydrolyzed polyacrylamide and copolymer acrylamide with potassium acrylate as a water-swelling agent in rub-bers. Key Eng. Mater. 2019. V. 816. KEM. P. 208-213. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.816.208.

Cherezova E.N., Karaseva Yu.S., Abdelrekhim Abdalla Kh.S.M., Momzyakova K.A. The use of powdered cellu-lose from oat straw in the composition of limited swelling rubbers for sealing elements. Kauchuk Rezina. 2020. N 2. P. 72-77 (in Russian).

Patent information. Promyshl. pr-vo i ispolz. elastomerov. 2019. N 1. P. 32-36 (in Russian).

Ivanova A.V., Egorov E.N., Kol'tsov N.I., Ushmarin N.F., Sandalov S.I. Аn investigation of the effect of methyl cellulose and sodium polyacrylate on the hydrosorption properties of a vulcanisate based on chloroprene rubber. Int. Polymer Sci. Technol. 2018. V. 45. N 7. P. 311-314. DOI: 10.1177/0307174X18450705.

Egorov E.N., Ushmarin N.F., Kol'tsov N.I. Technological additives for oil and petrol resistance rubbers based on butadiene-nitrile caoutchoucs. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 6. P. 41-46 (in Russian). DOI: 10.6060 / ivkkt.20216406.6169

Efimov K.V., Egorov E.N., Ushmarin N.F., Kol’tsov N.I. Influence of polysaccharides on the properties of water-swellable rubber. Collection of reports of All-Russian Scientific Conference (with International Partici-pation) of Teachers and Students of Universities «Actual Problems of the Science about Polymers». Kazan. 2020. P. 108 (in Russian).

Structure and Physicochemical Properties of Celluloses and Nanocomposites Based on Them. Ed. by L.A. Aleshina, V.A. Gurtov, N.V. Melekh. Petrozavodsk: Izd-vo PetrGU. 2014. 240 p. (in Russian).

Nigmatullina A.I., Zakirova L.Yu., Lysyansky A.V. Study of wood fillers granulometric composition by mod-ern methods. Vest. Tekhnol. Univ. 2019. V. 22. N 1. P. 62-66 (in Russian).

Momzyakova K.S., Deberdeev T.R., Valishina Z.T., Deberdeev R.Ya., Ibragimov A.V. Extrusion technology for producing powders ofcellulose of various origin. Collection of Articles of the International Scientific and Practical Seminar «Physics of Fibrous Materials: Structure, Properties, High Technology and Materials (SMARTEX)». 2019. N 1-2. P. 79-81 (in Russian).

Momzyakova K.S., Deberdeev T.R., Vershinin M.S., Leksin V.V., Momzyakov A.A., Deberdeev R.Ya. Preparation of nanocellulose from non-woody plant materials. Khim. Rast. Syr’ya. 2019. N 3. P. 15-21 (in Russian). DOI: 10.14258/jcprm.2019035105.

Alekseev A.A., PetukhovaT.V., Osipchik V.S., Kirichenko E.A. Plasticization of butadiene-styrene block copolymer of radial structure by industrial oil. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2009. V. 52. N 6.P. 99-102 (in Russian).

Shilov I.B., Fomin S.V., Mansurova I.A., Burkov A.A. Research of mixed plasticizers. Adv. Sci. 2017. N 1 (5). P. 11 (in Russian).

Volotskoy A.N., Yurkin Yu.V., Cherkasov V.D., Avdonin V.V., Mansurova I.A. Influence estimation of plasticizer polarity on dynamic properties of polymeric materials on the basis of ethylenevinyl acetate. Vestn. BGTU im. V.G. Shukhov. 2018. V. 3. N 9. P. 15-23 (in Russian). DOI: 10.12737/article_5bab4a18018689.04154876.

Wypych G. Handbook of plasticizers. Toronto: ChemTec Publ. 2004. 693 p.

Petrov N.A., Konesev G.V., Korenyako A.V., Davydo-va I.N. Study of oxals as complex reagents for drilling and well development. Neftegaz. Delo. Elektron. Nauch. Zhurn. 2006. 22 p. (in Russian). URL: http: //www.ogbus.ru/authors/Petrov NA / Petrov NA _4.pdf - (0420600005/0073) - No. 4/94 dated 27.02.2007.

Blynskaya E.V., Alekseyev K.V., Yudina D.V., Alexseev V.K., Tishkov S.V., Bueva V.V., Minaev S.V., Adzhienko V.V., Ivanov A.A. Smart polymers in drug delivery: a perspective in pharmaceutical technology. Russ. Biotherap. Zhurn. V. 18. N 2. P. 16-20 (in Russian). DOI: 10.17650/1726-9784-2019-18-2-15-20.

Опубликован
2022-03-20
Как цитировать
Cherezova, E. N., & Karaseva, Y. S. (2022). ВОДОНАБУХАЮЩИЕ РЕЗИНЫ, НАПОЛНЕННЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫМ ПОРОШКОМ ХЛОПКА. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 65(4), 71-78. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226504.6537
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы