ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ НА СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
*, *, **, **,
**, *
* ФГБУН Институт прикладной механики Российской академии наук (ИПРИМ РАН), *****@***ru
** Московский технологический университет, Институт тонких химических технологий
Главными компонентами в составе полимерных композиционных материалов являются полимерные/эластомерные матрицы и активные наполнители, как правило – наночастицы различного состава и структуры. В настоящее время, в промышленности наиболее распространенными являются такие наполнители как технический углерод и коллоидная кремнекислота. Высокая стоимость нефтяного сырья, из которого получают технический углерод, и высокая энергоемкость процессов получения кремнекислотных наполнителей, обусловливают актуальность исследования по созданию новых типов экологически безопасных наполнителей, в том числе и природного происхождения.
Целью работы является исследование свойств эластомерных композитов, наполненных диоксидом кремния природного происхождения как основного наполнителя в эластомерных композициях в сравнении с коллоидной кремнекислотой марки Зеосил 1165 MP.
В ходе анализа структуры продуктов Неосил-120 и Неосил-150 на сканирующем электронном микроскопе было отмечено что высокая удельная поверхность исследованных образцов связана с их пористостью, а частицы имеют крупные размеры.
Исходные и измельченные продукты переработки рисовой шелухи марок Неосил-150, Неосил-120, а также коллоидная кремнекислота марки Зеосил 1165 МР, вводились в качестве наполнителя в состав эластомерных композитов на основе сополимера бутадиена и стирола.
В ходе экспериментов определяли действительную составляющую комплексного динамического модуля сдвига в зависимости от относительной деформации для резиновых смесей, наполненных продуктами Неосил-120 и Неосил-150 в сравнении со смесью, наполненной Зеосил 1165 МР. Результаты свидетельствуют о меньшей агломерации частиц наполнителя в образцах с продуктами Неосил-120 и Неосил-150. Исследование вулканизационных характеристик образцов показало, что процесс вулканизации для Неосил-150 и Неосил-120 различен. Возможно это связано с большим содержанием функциональных групп на поверхности марки Неосил-150 в сравнении с Неосил-120.
Так же исследовались упруго-прочностные свойства эластомерных композитов. Эксперимент показал, что уровень упруго-прочностных свойств образцов, наполненных продуктами переработки рисовой шелухи весьма низок. Измельчение частиц продуктов Неосил-120 и Неосил-150 позволяет увеличить уровень взаимодействия наполнителя с эластомерной матрицей, что приводит к заметному улучшению упруго-прочностных свойств: условная прочность увеличивается с 2 МПа до 8 МПа. Тем не менее, для известного наполнителя Зеосил 1165 МР, прочностные свойства эластомерного композита в данном составе составляют 12 МПа.
