Температура испытания 143°С
| Показатели | Тип олеохимиката | Контроль | |||||||
| Метиловые эфиры ЖКТМ | Пропиловые эфиры ЖКТМ | Бутиловые эфиры ЖКТМ | Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | Диэфиры дикарбоновых кислот | Пентол | Стеариновая кислота | Олеиновая кислота | Без олеохимиката | |
| Минимальный крутящий момент, Н*м | 9,0 | 9,5 | 9,7 | 9,1 | 9,5 | 9,5 | 5,0 | 5,4 | 9,8 |
| Максимальный крутящий момент, Н*м | 22,7 | 23,6 | 23,5 | 24,4 | 24,0 | 24,0 | 24,2 | 25,0 | 24,0 |
| Время начала вулканизации, мин | 20,9 | 25,8 | 21,8 | 32,5 | 26,9 | 30,9 | 33,0 | 21,5 | 21,5 |
| Оптимальное время вулканизации, мин | 25,6 | 33,4 | 27,2 | 42,8 | 35,1 | 39,0 | 43,9 | 41,3 | 28,3 |
| Скорость вулканизации, %/мин | 21,3 | 13,1 | 18,5 | 9,7 | 12,2 | 12,3 | 7,2 | 5,0 | 14,7 |
Таблица 20 - Влияние химической природы олеохимиката на структурные параметры сетки ненаполненных вулканизатов на основе каучука СКИ‑3
Режим вулканизации: температура 143°С, время 40 минут
| Показатели | Тип олеохимиката | Контроль | |||||||
| Метиловые эфиры ЖКТМ | Пропиловые эфиры ЖКТМ | Бутиловые эфиры ЖКТМ | Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | Диэфиры дикарбоновых кислот | Пентол | Стеариновая кислота | Олеиновая кислота | Без олеохимиката | |
| Содержание ацетонового экстракта, % | 3,09 | 2,8 | 3,15 | 2,2 | 3,1 | 3,0 | 3,2 | 2,4 | 1,6 |
| Содержание золь-фракции | 0,012 | 0,011 | 0,011 | 0,018 | 0,015 | 0,017 | 0,008 | 0,012 | 0,017 |
| Степень сшивания | 8,34 | 8,74 | 8,4 | 6,53 | 7,24 | 7,47 | 9,06 | 8,29 | 5,94 |
| Доля активных цепей | 0,88 | 0,89 | 0,88 | 0,79 | 0,87 | 0,87 | 0,89 | 0,88 | 0,84 |
| Объемная доля полимера | 0,16 | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,18 | 0,19 | 0,19 | 0,16 |
| Равновесная степень набухания | 5,48 | 5,25 | 5,03 | 5,26 | 5,12 | 4,90 | 4,70 | 4,78 | 5,32 |
Таблица 21 - Влияние химической природы олеохимиката на физико-механические показатели ненаполненных вулканизатов на основе каучука СКИ-3
Режим вулканизации: температура 143°С, время 40 минут
| Показатели | Тип олеохимиката | Контроль | |||||||
| Метиловые эфиры ЖКТМ | Пропиловые эфиры ЖКТМ | Бутиловые эфиры ЖКТМ | Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | Диэфиры дикарбоновых кислот | Пентол | Стеариновая кислота | Олеиновая кислота | Без олеохимиката | |
| Условное напряжение при удлинении 300%, МПа | 1,2 | 0,8 | 0,8 | - | 1,5 | 1,1 | 1,3 | 0,8 | - |
| Условное напряжение при удлинении 500%, МПа | 2,6 | 2,3 | 3,8 | - | 3,3 | 3,4 | 2,6 | 2,3 | - |
| Условная прочность при растяжении, МПа | 23,6 | 24,6 | 33,9 | - | 21,6 | 30,7 | 22,6 | 24,3 | - |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 790 | 710 | 780 | - | 730 | 750 | 740 | 690 | - |
| Остаточное удлинение, % | 10 | 5 | 16 | - | 8 | 11 | 11 | 5 | - |
| Сопротивление раздиру, кН/м | 53 | 56 | 49 | - | 41 | 55 | - | 48 | - |
| Дисперсия по условной прочности при растяжении | 0,068 | 0,088 | 0,06 | - | 0,021 | 0,586 | 0,153 | 0,26 | - |
| Доверительный интервал | 0,36 | 0,41 | 0,34 | - | 0,2 | 1,06 | 0,54 | 0,71 | - |
Таблица 22 - Влияние химической природы олеохимиката на физико-механические показатели ненаполненных вулканизатов на основе каучука СКИ-3
Режим вулканизации: температура 143°С, время 50 минут
| Показатели | Тип олеохимиката | Контроль | |||||||
| Метиловые эфиры ЖКТМ | Пропиловые эфиры ЖКТМ | Бутиловые эфиры ЖКТМ | Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | Диэфиры дикарбоновых кислот | Пентол | Стеариновая кислота | Олеиновая кислота | Без олеохимиката | |
| Условное напряжение при удлинении 300%, МПа | 0,8 | 1,1 | 0,8 | 1,6 | 1,1 | 1,0 | 1,3 | 1,1 | 0,6 |
| Условное напряжение при удлинении 500%, МПа | 2,0 | 2,2 | 2,7 | 4,0 | 2,5 | 2,6 | 3,7 | 3,4 | 1,8 |
| Условная прочность при растяжении, МПа | 27,6 | 21,5 | 23,5 | 27,3 | 24,5 | 23,9 | 24,3 | 25,9 | 20,7 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 830 | 790 | 770 | 720 | 760 | 780 | 740 | 710 | 810 |
| Остаточное удлинение, % | 5 | 4 | 8 | 10 | 5 | 6 | 16 | 9 | 7 |
| Сопротивление раздиру, кН/м | 43 | 44 | 49 | 52 | 43 | 46 | 47 | 49 | 57 |
| Дисперсия по условной прочности при растяжении | 0,062 | 0,11 | 0,081 | 0,11 | 0,019 | 0,047 | 0,04 | 0,06 | 0,128 |
| Доверительный интервал | 0,35 | 0,46 | 0,4 | 0,46 | 0,19 | 0,3 | 0,28 | 0,34 | 0,5 |
Таблица 23 - Структурные параметры вулканизационной сетки ненаполненных резин на основе каучука СКИ-3 содержащих различные эфиры ЖКТМ
Режим вулканизации: температура 143°С, время 40¢
| Показатели | Тип олеохимиката | Контроль | |||||||
| Метиловые эфиры ЖКТМ | Пропиловые эфиры ЖКТМ | Бутиловые эфиры ЖКТМ | Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | Диэфиры дикарбоновых кислот | Пентол | Стеариновая кислота | Олеиновая кислота | Без олеохимиката | |
| “Эластическая” постоянная С1, МПа | 0,15 | 0,155 | 0,177 | 0,162 | 0,174 | 0,173 | 0,164 | 0,194 | 0,162 |
| “Упругая” постоянная С2, МПа | 0,094 | 0,116 | 0,067 | 0,083 | 0,104 | 0,100 | 0,120 | 0,120 | 0,104 |
| Число активных цепей nc*10-25, м-3 | 7,420 | 7,670 | 8,760 | 8,010 | 8,610 | 8,560 | 8,110 | 9,590 | 8,010 |
Таблица 24 - Технологические характеристики ненаполненных резиновых смесей на основе каучука СКИ-3 содержащих различные эфиры ЖКТМ
| Показатели | Тип олеохимиката | Контроль | |||||||
| Метиловые эфиры ЖКТМ | Пропиловые эфиры ЖКТМ | Бутиловые эфиры ЖКТМ | Изо-пропиловые эфиры ЖКТМ | Диэфиры дикарбоновых кислот | Пентол | Стеариновая кислота | Олеиновая кислота | Без олеохимиката | |
| Липкость, МПа | 0,15 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,14 | 0,09 | 0,14 | 0,12 | 0,12 |
| Клейкость, МПа 1 день2 день3 день | 0,24 0,22 0,24 | 0,26 0,24 0,24 | 0,25 0,24 0,25 | 0,25 0,24 0,25 | 0,25 0,23 0,24 | 0,25 0,23 0,22 | 0,24 0,24 0,24 | 0,24 0,23 0,22 | 0,25 0,25 0,26 |
Также при испытаниях различных олеохимикатов в резиновых смесях на основе каучука СКИ-3, рецептура которых представлена в таблице 2, оценивали клейкость и липкость по Тель-Так (таблица 24). Было отмечено, что липкость резин с олеохимикатами, и, прежде всего, с пентолом понижена; наблюдается тенденция к повышению клейкости резиновых смесей с эфирами.
Можно предположить, что эффективность действия олеохимикатов как целевых добавок зависит от их химического строения, которое во многом определяет способность олеохимикатов к совмещению с полимером.
Исследуя влияние химического строения олеохимикатов на их совместимость с каучуками, проводили набухание каучука СКИ-3 и ненаполненных вулканизатов на его основе в сложных эфирах различного химического строения до равновесного состояния при температурах 20° и 70°С.
Набуханию в эфирах подвергали образцы вулканизатов в виде квадрата толщиной 1 мм и размером сторон 10´10 мм. Данные по набуханию образцов с размером сторон 20´20мм и 30´30 мм показали, что для образцов со сторонами 10´10 мм их размер уже не оказывает практического влияния на кинетику набухания (см. рис. 9).
Кривые кинетики набухания вулканизатов СКИ-3 в сложных эфирах, различающихся химическим составом, приведены на рис. 9 - 12. Анализируя представленные данные (рис. 9 - 12 и табл. 25, 26) можно отметить, что химический состав олеохимикатов оказывает заметное влияние на степень набухания резин на основе каучука СКИ-3. По величине равновесной степени набухания вулканизатов, обеспечиваемой олеохимикатом, эти продукты можно разделить три группы:
1.- сложные эфиры, образуемые жирной кислотой и нормальными алифатическими спиртами;
2.- сложные эфиры, образуемые в результате димеризации продуктов первой группы, отличающиеся более разветвленной структурой и большей молекулярной массой;
3.- сложные эфиры трехатомного спирта – глицерина, имеющие сильно разветвленную пространственную структуру и высокую молекулярную массу.
Олеохимикаты первой группы обеспечивают максимальную степень набухания вулканизатов на основе каучука СКИ-3. Влияние величины спиртового радикала на степень набухания резин при температуре 20°С проявляется, прежде всего, на начальных стадиях набухания (рис. 10). В этот период скорость набухания резин отличается в ряду: метиловый эфир>пропиловый эфир>бутиловый эфир>изо-пропиловый эфир>гептиловый эфир, т.е. скорость набухания резин снижается с увеличением молекулярной массы спиртового радикала. Такая зависимость степени набухания резин от молекулярной массы спиртового радикала нивелируется при больших временах набухания, если набухание проводят при температуре 20°С, но сохраняется, хотя в менее выраженной форме, в случае набухания при температуре 70°С (рис. 11, 12).