ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ МЕЛАНИНОВ В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЕЙ ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ - Студенческий научный форум

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ МЕЛАНИНОВ В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЕЙ ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Краснова Т.С. 1, Новопольцева О.М. 1
1Волжский политехнический институт
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В настоящее время в области химии высокомолекулярных соединений наблюдается всплеск интереса к природным полимерам, которые экологически чисты, не требуют для своего производства невозобновляемых источников углеводородного сырья, а также больших количеств энергетических ресурсов. Можно отметить широкое внедрение в полимерные композиционные материалы полисахаридов, лигниноподобных компонентов, продуктов гидролиза кератинсодержащих белков, техического белка, аминокислот, особенно серусодержащих аминокисло типа цистина, цистена, а также фосфолипидов различногосостава, например, лицетина, крахмала и т.д.

Используемые в настоящее время синтетические антиоксиданты (аминные стабилизаторы, фенольные соединения, стабилизаторы на основе ароматических конденсированных циклов, эфиры фосфористой кислоты и другие соединения) не всегда по своим экологическим характеристикам, доступности, простоте синтеза удовлетворяют современным требованиям.[1-3]

Особое место среди природных полимеров занимают меланины – представители класса мало изученных конденсированных полифенолов. Наличие высокостабильных парамагнитных центров, разнообразие функциональных групп, определяют их полифункциональность. Уникальным свойством меланинов является устойчивое свободно-радикальное состояние. В зависимости от условий мономеры меланиновых пигментов способны находиться в виде феноксильных или семихинонных радикалов[1].

Нами исследована возможность применения экологически чистых природных полимеров меланинов в качестве противостарителей в эластомерных композициях. Меланины исследовались, как противостарители для каучука, так и для резиновой смеси. Для этого была проведена оценка влияния антиоксидантов на процесс термоокислительной деструкции синтетического каучука СКИ-3 методами ДТА и исследования кинетики поглощения кислорода.

Таблица 1 –Свойства вулканизатов

Показатель

К

Мч1

Мл2

Мск3

Ма4

Мхк5

Показатель скорости вулканизации (Rv), мин-1

21,8

32,6

28,8

17,5

35,3

39,3

Условная прочность при растяжении (fр), МПа

15,1

17,1

17,7

14,5

28,7

15,9

Относительное удлинение при разрыве (εр), %

720

683

797

723

677

707

Относительное остаточное удлинение (εост.), %

6

7

10

7

7

10

Изменение показателей после старения (100 оС х 24 час.), %: Δfp

Δε

-72,3

-19,2

-19,8

-20,1

-23,4

-27,2

-33,5

-20,4

-22,5

-18,4

-6,9

-8,1

Изменение показателей после старения (100 оС х 72 час.), %: Δfp

Δε

-89,6

-55,9

-54,7

-55,6

-78,8

-88,6

-36,9

-44,4

-42,5

-39,7

-26,1

-38,1

Изменение показателей после старения (100 оС х 96 час.), %: Δfp

Δε

-80,1

-76,1

-77,5

-79,1

-95,1

-87,9

-57,1

-64,9

-59,2

-57,1

-58,6

-67,5

К - контрольный образец содержащий агидол-2; Мч1- модифицированные меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осаждённые соляной кислотой; Мл2- меланины лузги подсолнечника; Мск3- меланины гриба Inonotusobliquus(чага), осажденные соляной кислотой; Ма4- меланины гриба Inonotusobliquus(чага), осажденные ацетоном; Мхк5 - меланины гриба Inonotusobliquus(чага), осажденные хлоридом кальция.

Исследования показали (таблица 1), что в присутствии меланинов Мч и Мл скорость вулканизации увеличивается на 33-49 %. При этом возрастает прочность вулканизатов (в случае образца, содержащего меланины М2 в 1,9 раз), кроме образца М1. Наибольшая стойкость к термоокислительному старению (70 ˚С ˣ 24 часа) наблюдается у резины, содержащих Мч и Мл. – Δfр возрастает на 85-87 % по сравнению с контрольным образцом. При долговременном старении (70 ˚С ˣ 96 часов) Δfр увеличилась на 28-31%.

Таким образом, установлено, что меланины проявляют высокую антиокислительную активность в составе резиновых смесей на основе каучуков общего назначения и возможно их применение в качестве природных и экологически чистых противостарителей в эластомерных композициях.

Список литературы

1.Грачёва Н.В. Химическая модификация природных полимеров меланинов гриба inonotusobliquus(чага) с целью получения высокоактивных антиоксидантов, автореферат дисс.канд.техн.наук/ВолгГТУ,Волгоград,2014

2.Новаков И.А., Новопольцева О.М., Соловьева Ю.Д., Кучин А.В., Чукичева И.Ю.Оценка стабилизирующего действия терпенофенолов на термоокислительную деструкцию резиновых смесей на основе бутадиен-стирольных каучуковИзвестия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2012. Т. 55. № 12. С. 90-93.

3.Новопольцева О.М., Новаков И.А., Соловьева Ю.Д.Фенольные антиокисиданты: перспективы и направления практического использования Химическая промышленность сегодня. 2012. № 12. С. 25

4. Краснова Т.С.,Новопольцева О.М., Исследование природных полимеров меланинов гриба inonotusobliquus (чага) в качестве противостарителей каучуков общего назначения, XXV Менделеевский конкурс молодых учёных,Томск 2015

Просмотров работы: 745