 |
Влияние липидов на свойства СКИ-3 и резиновых смесей
|
|
|
|
На их основе
Представляло интерес исследовать влияние липидного остатка Rh. Caps на когезионные свойства СКИ-3 в сравнении с НК. Липидный остаток биомассы Rh. Caps вводили в СКИ-3 в виде раствора в хлороформе в количестве 0,03, 0,075 и 0,120 мас. ч. Показано, что при введении липидного остатка в каучук условное напряжение при 100%-ом растяжении уменьшается с увеличением его содержания (табл. 5.1).Также наблюдается уменьшение условной прочности при растяжении с возрастанием содержания липидного остатка в каучуке СКИ-3. При этом, относительное удлинение имеет экстремальный характер поведения с изменением содержания липидного остатка: максимальное значение соответствует образцам с содержанием 0,075 мас. ч. Также заметно, что относительное удлинение у образцов с введённым липидным остатком выше, чем у исходного СКИ-3. Таким образом, введение данного липидного остатка не способствует увеличению когезионной прочности резиновых смесей на основе СКИ-3 до уровня НК.
Таблица 5.1
Влияние липидного остатка биомассы Rh. Caps на когезионные свойства СКИ-3.
| Каучук | Содержание липидного остатка в каучуке, мас. ч. | Условное напряжение при 100%-ом растяжении, МПа | Условная прочность при растяжении, МПа | Относитель-ное удлинение, % |
| НК | - | 0,33 | 1,15 | 650 |
| СКИ-3 | - | 0,23 | 0,22 | 225 |
| СКИ-3 | 0,03 | 0,21 | 0,20 | 350 |
| СКИ-3 | 0,075 | 0,20 | 0,19 | 400 |
| СКИ-3 | 0.120 | 0,18 | 0,16 | 300 |
На основе, модифицированного липидами СКИ-3 были приготовлены резиновые смеси, состав которых приведен в таблице 3.13.Смешение проводилось на лабораторных вальцах. Вулканизацию резиновых смесей осуществляли при температурах 150 оС, 155 оС. На вибрационном роторном реометре фирмы “Монсанто” оценивали комплекс вулканизационных свойств резиновых смесей.
|
|
|
Введение липидного остатка биомассыRhodobacter capsulatus существенно повлияло на вулканизационные характеристики резиновых смесей. Снижается индукционный период вулканизации с увеличением содержания липидного остатка в каучуке, также снижается время достижения оптимума вулканизации по сравнению с СКИ-3 (рис. 5.1). При введении в каучук 0,03 мас. ч., минимальный крутящий момент несколько уменьшается, однако при дальнейшем увеличении содержания липидного остатка наблюдается рост минимального крутящего момента. Введение в каучук 0,03 и 0,075 мас.ч. липидного остатка несколько увеличивает максимальный крутящий момент по сравнению с СКИ-3 (табл. 5.2). Кроме того, введение липидного остатка в количестве 0,120 мас. ч. приводит к существенному увеличению максимального крутящего момента, что приближает его к максимальному моменту резин на основе НК. Также наблюдается рост степени вулканизации и скорости вулканизации.
Таблица 5.2
Вулканизационные характеристики смесей на основе СКИ-3, модифицированного липидным остатком биомассыRhodobacter capsulatus (150о)
| каучук | Содержание Л.О. в каучуке, мас. ч. | Индукционный период вулканизации, TS | Время достижения оптимума вулкани зации, мин ТС(90) | Крутящий момент, ф*дм | Степень вулканизации, ф*дм Мmax- Мmin | Скорость вулканизации 1 (ТС(90)- TS) | |
 Мmin
| Мmax | ||||||
| НК | - | 7,5 | 12,5 | 4,6 | 20,8 | 16,2 | 0,13 |
| СКИ-3 | - | 19 | 25 | 2,8 | 17 | 15,6 | 0,17 |
| СКИ-3 | 0,03 | 18,4 | 24,5 | 2,6 | 17,6 | 16,1 | 0,16 |
| СКИ-3 | 0,075 | 17,3 | 23 | 3 | 17,3 | 15,8 | 0,17 |
| СКИ-3 | 0,120 | 16,75 | 21,5 | 3 | 18,3 | 16,8 | 0,21 |
Как видно из рисунка 5.2 вулканизация ускоряется почти в два раза при увеличении температуры на 5 градусов. Следует отметить усиление влияния содержания липидного остатка в каучуке на вулканизационные характеристики резиновых смесей на основе СКИ-3: уменьшился индукционный период вулканизации, увеличивается значение максимального крутящего момента с увеличением содержания липидного остатка, самое высокое значение максимального крутящего момента у каучука СКИ-3 с содержанием 0,120 массовых частей липидного остатка, но минимальный крутящий момент ниже, нежели чем у других образцов, а следовательно самая высокая степень сшивания. Однако минимальный крутящий момент выше у образца с минимальным содержанием липидного остатка. Время достижения оптимума вулканизации существенно уменьшается, как это можно видеть из рисунка 5.2 и таблицы 5.5. Степень вулканизации остается неизменной (такая же, как и у СКИ-3) у образцов с липидным остатком 0,03 и 0,075,а при введении 0,120 масс.ч степень вулканизации резко возрастает. Наблюдается снижение времени достижения оптимума вулканизации, с увеличением содержания липидного остатка в резиновой смеси, однако происходит рост скорости вулканизации.
|
|
|
Таблица 5.3
Вулканизационные характеристики смесей на основе СКИ-3, модифицированного липидным остатком биомассыRhodobacter capsulatus (155о)
| каучук | Содержание липидного остатка в каучуке, мас. ч. | Индукционный период вулканизации, TS | Время достижения оптимума вулкани зации, мин ТС(90) | Крутящий момент, ф*дм | Степень вулканизации, ф*дм Мmax- Мmin | Скорость вулканизации 1 (ТС(90)- TS) | |
| Мmin | Мmax | ||||||
| НК | - | 4 | 7,8 | 5 | 20 | 14,9 | 0,26 |
| СКИ-3 | - | 13 | 17 | 3,3 | 17,5 | 14,3 | 0,25 |
| СКИ-3 | 0,03 | 11,6 | 14,3 | 3,3 | 17,5 | 14,3 | 0,37 |
| СКИ-3 | 0,075 | 9,5 | 11,8 | 2,9 | 17,3 | 14,3 | 0,43 |
| СКИ-3 | 0,120 | 7,9 | 10,5 | 2,5 | 18,1, | 15,6 | 0,42 |
Рассматривая влияние липидного остатка биомассы Rhodobacter capsulatus на зависимость напряжения от деформации было установлено, что у всех образцов резиновых смесей на основе СКИ-3 наблюдается резкий скачок упруго-прочностных характеристик практически при одном и том же значении деформации (рис. 5.5), причем, наиболее заметно положительное влияние 0,075 м.ч липидного остатка биомассыRhodobacter capsulatus на увеличение условного напряжения.
|
|
|
