Содержание номера "Промышленное производство и использование эластомеров" №3 · 2021

 
СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА

ЮБИЛЕЙНЫЕ ДАТЫ

УДК 008
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-3-12 
К 50-ЛЕТИЮ СОЗДАНИЯ В КАЗАНСКОМ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ им. С.М. КИРОВА ФАКУЛЬТЕТА ПОЛИМЕРОВ И ЮБИЛЕЮ ИНСТИТУТА ПОЛИМЕРОВ КАЗАНСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА (С.3-12)
Григорьев Е.И., Казаков Ю.М., Ярошевская Х.М., Сафиуллина Т.Р., Стоянов О.В.
Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
АННОТАЦИЯ
Статья посвящена 50-летию Института полимеров ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет». Показана роль представителей Казанской школы химиков в становлении полимерной науки и промышленности в г. Казани и в Республике Татарстан. В годы бурного развития промышленности высокомолекулярных соединений возникла необходимость подготовки специалистов в области технологии и переработки полимеров. В связи с этим были организованы кафедры Технологии синтетического каучука и Технологии пластических масс, которые послужили основой создания в 1971 г. факультета полимеров. Развитие полимерной науки и, как следствие, расширение спектра специальностей и создание новых кафедр инициировало преобразование в 1999 г. факультета в Институт полимеров, как закономерный результат развития Казанской химической школы. В настоящее время Институт полимеров - это два факультета, 9 кафедр и более 60 профессоров и докторов наук. Наряду с традиционными научными направлениями в области химии, технологии и переработки полимеров развиваются новые направления, например, полимерные смарт-материалы и т.д. Институтом полимеров подготовлены тысячи высококвалифицированных специалистов, которые добились больших успехов в научной, государственной деятельности, стали заслуженными работниками в своих отраслях. Где бы ни трудились выпускники Института полимеров, их характеризуют высокий профессионализм, упорство и преданность выбранной профессии, заинтересованное отношение к делу.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Институт полимеров, ФГБОУ ВО «КНИТУ», Казанская школа химиков, высокомолекулярные соединения, технология и переработка полимеров, новые полимерные материалы.
Для цитирования: Григорьев Е.И., Казаков Ю.М., Ярошевская Х.М., Сафиуллина Т.Р., Стоянов О.В. К 50-летию создания в Казанском химико-технологическом институте им. С.М. Кирова факультета полимеров и юбилею Института полимеров Казанского национального исследовательского технологического университета // Промышленное производство и использование эластомеров. 2021. № 3. С. 3-12. DOI:10.24412/2071-8268-2021-3-3-12.

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

УДК 678
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-13-21 
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ОБЛАСТИ МОДИФИКАЦИИ ЭЛАСТОМЕРОВ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ И ОЛИГОМЕРАМИ (ОБЗОР) (С.13-21)
Абзальдинов Х.С., Яруллин А.Ф.
Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
АННОТАЦИЯ
Эластомеры и композиции на их основе являются одними из важнейших материалов, находящими обширное применение в различных отраслях науки и техники. Существующие недостатки этого класса химических соединений ограничивают их более широкое применение и устраняются модификацией добавками различного назначения. В обзоре рассмотрены современные тенденции в области модификации эластомеров и композиций на их основе высокомолекулярными соединениями и олигомерами. Рассмотрена модификация эпоксидными и фенолсодержащими смолами, водорастворимыми акрилсодержащими соединениями, а также сверхвысокомолекулярными полиолефинами, силсесквиоксанами и полимерными отходами. Показано, что к основным задачам, решаемым в процессе модификации, относят поиск эффективных высокомолекулярных мягчителей и активизацию поверхностных свойств нанонаполнителей олигомерными соединениями. Кроме того, актуальной задачей остается повышение теплостойкости эластомеров и композиций на их основе за счет введения различных добавок, наиболее эффективными среди которых являются эпоксидные олигомеры.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: эластомеры, модификация, эпоксидные смолы, водорастворимые полимеры, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, силсесквиоксаны, полимерные отходы.
Для цитирования: Абзальдинов Х.С., Яруллин А.Ф. Современные тенденции в области модификации эластомеров высокомолекулярными соединениями и олигомерами (обзор) // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, №3, С. 13-21. DOI: 10.24412/2071-8268-2021-3-13-21.

ТЕХНОЛОГИЯ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ

УДК 678.7: 544.7
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-22-26
ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ БЕЛКОВО-ЛИПИДНЫХ СИСТЕМ В РЕЦЕПТУРАХ РЕЗИН (С.22-26)
Рахматуллина А.П.¹, Чан Хыу Тхань², Нгуен Дык Лонг³, Семенова Н.А.⁴,
¹Казанский национальный исследовательский технологический университет, г.Казань, Россия
²Институт порохов и взрывчатых веществ, Вьетнам
³Институт порохов и взрывчатых веществ, Вьетнам
⁴Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева, г. Чебоксары, Россия
АННОТАЦИЯ
Представлены результаты опытно-промышленной апробации белково-липидных систем в качестве модификаторов резин на основе изопренового каучука СКИ-3 и в комбинации СКИ-3 с бутадиен-α-метилстирольным каучуком СКМС-30АРК. Получение резиновых смесей осуществляли на вальцах ЛБ 320 160/160. Вулканизацию резиновых смесей проводили в двухэтажном прессе с электрообогревом при 150°С. Реометрические характеристики резиновых смесей определяли на приборе MDR 3000 Basic фирмы MonTech при 150°C. Установлено влияние исследуемых модификаторов на свойства резин. В частности, для резин на основе СКИ-3 наблюдается повышение условной прочности при разрыве на 30%, сопротивления раздиру — на 55%, адгезионной прочности (между слоями «резина-ткань» — на 37%, «металл-резина» — в среднем на 20%). Модифицированные резины характеризуются более высокой стойкостью к термостарению. Белково-липидные системы также могут найти применение в производстве резин на основе комбинации каучуков.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: модификация, гидролизаткератинового белка, фосфолипидный концентрат, белково-липидные комплексы, резиновые смеси, вулканизаты, физико-механические свойства.
Для цитирования: Рахматуллина А.П., Чан Хыу Тхань, Нгуен Дык Лонг, Семенова Н.А. Опытно-промышленная апробация белково-липидных систем в рецептурах резин // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, № 3, С. 22-26. DOI: 10.24412/2071-8268-2021-3-22-26.

УДК 678.06:544.77
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-27-32 
ПОЛУЧЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ И НЕИОНОГЕННЫМ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫМ ВЕЩЕСТВОМ (С.27-32)
Богданова С.А., Гатауллин А.Р., Рахматуллина А.П., Галяметдинов Ю.Г.
Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
АННОТАЦИЯ
Углеродные нанотрубки являются модификаторами всего комплекса свойств полимерных композитов. В данной работе изучены процессы ультразвукового диспергирования многостенных углеродных нанотрубок в неводных жидких средах с использованием неионогенного высокомолекулярного поверхностно-активного вещества — дипроксамина ДПА-157. Получены устойчивые дисперсии в растворителях — ацетоне, толуоле и в пластификаторах — дибутилфталате и диглицидиловом эфире диэтиленгликоляДЭГ-1. Исследование структуры дисперсий методом конфокальной микроскопии подтверждает диспергирующее действие ПАВ. Оптимальная концентрация углеродных нанотрубок определена на основании измерения оптической плотности дисперсий спектрофотометрическим методом. Отвержденные эпоксидные композиции были получены с использованием наномодифицированных пластификаторов как компонентов рецептуры. Физико-механические испытания показали, что введение углеродных нанотрубок в композит приводит к улучшению физико-механических характеристик — возрастанию напряжения разрушения и предела текучести, увеличению модуля упругости.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: углеродные нанотрубки, ультразвуковое диспергирование, поверхностно-активное вещество, пластификаторы, эпоксидные композиции.
Для цитирования: Богданова С.А., Гатауллин А.Р., Рахматуллина А.П., Галяметдинов Ю.Г. Получение эпоксидных композиций, модифицированных углеродными нанотрубками и неионогенным поверхностно- активным веществом // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, №3, С. 27-32. DOI: 10.24412/2071-8268-2021-3-27-32.

УДК 620.168.36: 547.917
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-33-37
ВЛИЯНИЕ НАТРИЙ-КАРБОКИСМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ НА СВОЙСТВА ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫХ РЕЗИН НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА (С.33-37)
Черезова Е.Н., Карасева Ю.С., Галиханов М.Ф.
Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
АННОТАЦИЯ
В работе изучены реометрические, деформационно-прочностные и сорбционные свойства вулканизатов на основе бутадиен-нитрильного каучука. Установлены оптимальные режимы получения резиновых смесей и технологические параметры их вулканизации. Установлено проявление вулканизатами высокой сорбционной емкости в водных средах. Показано, что введение натрий-карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ) приводит к снижению деформационно-прочностных характеристик резины. Это связано с низкой адгезией между полимерами и с большой разницей в модулях упругости полимерных компонентов резиновых смесей. Выявлено, что снижение размера частиц NaКМЦ приводит к росту прочностных показателей материалов. Рекомендовано использовать полученные материалы для изготовления уплотнительных элементов водонабухающихпакеров.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: натрий-карбоксиметилцеллюлоза, набухание, резина, бутадиен-нитрильный каучук, набухающий пакер.
Для цитирования: Черезова Е.Н., Карасева Ю.С., Галиханов М.Ф. Влияние натрий-карбокисметилцеллюлозы на свойства высоконаполненных резин на основе бутадиен-нитрильного каучука // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, №3, С. 33-37. DOI: 10.24412/2071-8268-2021-3-33-37.

ПРОИЗВОДСТВО ШИН, РТИ И ПОЛИМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

УДК 678.074: 691-419
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-38-43
ВЛИЯНИЕ ЭПОКСИКАУЧУКОВ НА РЕЛАКСАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЭПОКСИПОЛИМЕРОВ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ (С.38-43)
Строганов В.Ф.¹, Ахметшин А.С.¹, Амельченко М.О.¹, Строганов И.В.², Стоянов О.В.^2
1Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Россия
²Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
АННОТАЦИЯ
Одной из актуальных проблем полимерного материаловедения является модификация сетчатых полимеров реакционно-способными эластомерами, в том числе изготовление изделий с эффектом памяти формы (ЭПФ). Для регулирования упруго-деформационных характеристик эпоксидиановых полимеров аминного и ангидридного отверждения в работе в составе эпоксидных композиций применены эпоксиуретановые каучуки. Термоусаживающиеся муфты с ЭПФ изготавливали при деформировании на дорне в высокоэластическом состоянии эпоксиполимерных заготовок, полученных методом заливки и последующего отверждения в кольцевом зазоре пресс-формы. Установлено, что после дорнирования муфты находятся в напряженно-деформированном состоянии (НДС) о чем свидетельствуют данные по изменению уровня показателей модулей упругости, как в осевом, так и радиальном направлениях: до дорнирования Ех = 2,8 ГПа и Еу = 3,1 ГПа и после дорнирования Ех = 3,04 ГПа и Еу = 3,21ГПа. Показано, что после усадки (в результате релаксации) НДС муфт нивелируется (исчезает). Разработана муфтоклеевая технология соединений как полимерными, так и композиционными муфтами (стекло- и углепластиковыми) различных трубопроводов диаметром до 110 мм. Технология внедрена в опытно-промышленном масштабе на ряде предприятий.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: реакционноспособные эпоксикаучуки, деформация, память формы, напряженно-деформированное состояние, релаксация, муфтоклеевое соединение.
Для цитирования: Строганов В.Ф., Ахметшин А.С., Амельченко М.О., Строганов И.В., Стоянов О.В. Влияние эпоксикаучуков на релаксационные свойства эпоксиполимеров с эффектом памяти формы // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, №3, С. 38-43. DOI: 10.24412/2071-8268-2021-3-38-43.

УДК 678.09
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-44-50
ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ОБРАБОТКЕ ПОЛЕМ КОРОННОГО РАЗРЯДА (С. 44-50)
Григорьев А.Ю.¹, Ефремова А.А.², Гарипов Р.М.^2
1ООО «Данафлекс НАНО», г. Казань, Россия
²Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
АННОТАЦИЯ
Изучен процесс кратковременной коронной обработки многослойной термоусадочной пленки с наружным слоем из полиэтилена и однослойной неориентированной полиэтиленовой пленки. Оценена адгезия УФ-краски к поверхности активированных и неактивированных пленок. Установлено, что кратковременное воздействие разрядов не приводит к образованию кислородсодержащих функциональных групп на поверхности исследуемых пленок. Методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) установлено, что после кратковременной коронной обработки на поверхности ориентированных пленок наблюдается образование равномерной упорядоченной структуры из пиков различной высоты, что можно объяснить протекания усадочных процессов в поверхностном слое. Изучен процесс прилипания диэлектрических порошков к обработанной и необработанной поверхности полимерных пленок для проявления распределения электрических зарядов на поверхности пленки. Определено, что основными факторами, способствующими закреплению печатных оттисков на поверхности полиэтиленовых пленок после кратковременной коронной обработки, являются электризация и изменение топологической структуры поверхности.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: многослойная термоусадочная пленка, полиэтилен, коронная обработка, топологическое строение, электризация, адгезия, печатные краски.
Для цитирования: Григорьев А.Ю., Ефремова А.А., Гарипов Р.М. Изменение свойств поверхности полимерных пленок при кратковременной обработке полем коронного разряда // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, №3, С. 44-50. DOI: 10.24412/2071-8268-2021-3-44-50.

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ

УДК 678.046.9
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-51-57
ВЛИЯНИЕ СПОСОБА МОДИФИКАЦИИ ИЗМЕЛЬЧЕННОГО ВУЛКАНИЗАТА НА СВОЙСТВА МАСЛОБЕНЗОСТОЙКИХ ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ (С. 51-57)
Мяделец В.В.¹, Касперович А.В.², Прокопчук Н.Р.², СТОЯНОВО.В.³, Мозырев А.Г.^4
1ООО «Инката», Беларусь
²Белорусский государственный технологический университет, Беларусь
³Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
⁴Тюменский индустриальный университет, Россия
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрено влияние метода модификации измельченного вулканизата (ИВ) на свойства эластомерных композиций на основе бутадиен-нитрильного каучука. Модифицированный ИВ вводили в эластомерную композицию для производства маслостойких резиновых изделий. В работе рассмотрены два типа ИВ с разной химической природой. Первый тип ИВ — это резиновая крошка, полученная из отслуживших свой срок шин. Второй тип ИВ получен из резиновых отходов на основе бутадиен-нитрильного каучука. В исследовании сравниваются три метода модификации: механическая активация в планетарной шаровой мельнице, набухание в среде полиэтиленгликоля ПЭГ-400 и механохимическая модификация ИВ с помощью ПЭГ-4000. Установлено, что при дополнительной модификации измельченных вулканизатов и их последующем введении в состав эластомерных композиций на основе бутадиен-нитрильного каучука можно получать резины для маслобензостойких формовых РТИ с повышенной стойкостью к накоплению остаточной деформации сжатия без существенного снижения прочности при растяжении.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: измельченный вулканизат, бутадиен-нитрильный каучук, набухание, относительная остаточная деформация сжатия, наполнитель, механоактивация, плотность поперечного сшивания.
Для цитирования: Мяделец В.В., Касперович А.В., Прокопчук Н.Р., Стоянов О.В., Мозырев А.Г. Влияние способа модификации измельченного вулканизата на свойства маслобензостойких эластомерных композиций // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, № 3, С. 51-57. DOI: 10.24412/2071-8268-2021- 3-51-57.

УДК 674.816.2
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-58-62 
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АДГЕЗИВА С ПОВЕРХНОСТЬЮ СУБСТРАТА В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО СЫРЬЯ (С. 58-62)
Хазиахмедова Р.М., Грачев А.Н., Башкиров В.Н., Валиуллина А.И., Слобожанинова М.В.
Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
АННОТАЦИЯ
В статье рассматриваются вопросы улучшения адгезии между двумя разнородными компонентами, а именно степень влияния термической обработки растительного заполнителя для обеспечения прочного адгезионного взаимодействия в композиционных строительных материалах. Определен оптимальный состав строительного теплоизоляционного материала на основе древесного заполнителя и комплексного связующего вещества.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: адгезия, композиционный материал, торрефикация, прочность на сжатие.
Для цитирования: Хазиахмедова Р.М., Грачев А.Н., Башкиров В.Н., Валиуллина А.И., Слобожанинова М.В. Взаимодействие адгезива с поверхностью субстрата в композиционных материалах на основе лигноцеллюлозного сырья // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, № 3, С. 58-62. DOI: 10.24412/2071- 8268-2021-3-58-62.

ЭКОЛОГИЯ

УДК 504.3.054
https://doi.org/10.24412/2071-8268-2021-3-63-68
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИЙ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НА ТЕРРИТОРИИ ДЕЙСТВИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПРОИЗВОДСТВ (НА ПРИМЕРЕ г. НИЖНЕКАМСКА) (C. 63-68)
Тунакова Ю.А.¹, Новикова С.В.¹, Шагидуллин А.Р.², Валиев В.С.², Кузнецова О.Н.^3
1Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева — КАИ, г. Казань, Россия
²Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан, г. Казань, Россия
³Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия
АННОТАЦИЯ
Предложены инновационные расчетные технологии для определения концентраций компонентов выбросов в приземном слое атмосферного воздуха на территории действия полимерных производств. Необходимость расчета концентраций примесей, поступающих из стационарных источников выбросов, связана многокомпонентным составом выбросов и невозможностью экспериментального полномасштабного определения. Рассмотрены способы увеличения точности расчетных моделей за счет использования нейросетевых технологий и учета вторичных химический реакций примесей в атмосфере. Проведены вычислительные эксперименты, обоснованы предикторы нейросетевых моделей, достигнуто значительное повышение точности по сравнению с регламентированными расчетными схемами.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: полимерные производства, компоненты выбросов, расчет приземных концентраций, нейросетевые технологии.
Для цитирования: Тунакова Ю.А., Новикова С.В., Шагидуллин А.Р., Валиев В.С., Кузнецова О.Н. Использование нейросетевых технологий для расчета концентраций примесей в атмосферном воздухе на территории действия полимерных производств (на примере г. Нижнекамска) // Промышленное производство и использование эластомеров, 2021, № 3, С. 63-68. DOI: 10.24412/2071-8268-2021-3-63-68.