Журнал прикладной химии. 2020. Т. 93. Вып. 5

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ

УДК 541.64:678.742.3:678.762.213

СИНЕРГИЯ ТРИАЛЛИЛЦИАНУРАТА И ДИВИНИЛБЕНЗОЛА

В ДИНАМИЧЕСКИ ВУЛКАНИЗОВАННОЙ СМЕСИ ПОЛИПРОПИЛЕНА

С ГИДРИРОВАННЫМ БЛОК-СОПОЛИМЕРОМ СТИРОЛ-БУТАДИЕН-СТИРОЛ

Казанский национальный исследовательский технологический университет,

420015, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 68

E-mail: azaikin@mail.ru

Поступила в Редакцию 5 октября 2019 г.

После доработки 9 ноября 2019 г.

Принята к публикации 14 декабря 2019 г.

Обнаружен синергизм совместного действия дивинилбензола и триаллилцианурата на свойства и

структуру термопластичного вулканизата, полученного из смеси полипропилена и гидрированного

тройного блок-сополимера стирол-бутадиен-стирол вулканизацией в динамических условиях пе-

роксидом 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)-гексана. Синергизм заключается в повышении

прочности и относительного удлинения и снижении остаточной деформации сжатия в большей

степени, чем при использовании отдельно взятых дивинилбензола или триаллилцианурата. Синергизм

обусловлен получением более высокой доли гель-фракции и густоты вулканизационной сетки и сохра-

нением большей молекулярной массы полипропиленовой матрицы.

Ключевые слова: гидрированный блок-сополимер стирол-бутадиен-стирол; термопластичный вул-

канизат; остаточная деформация; дивинилбензол; триаллилцианурат

DOI: 10.31857/S0044461820050175

Производство термопластичных эластомеров раз-

Классическим способом снижения остаточной

вивается ускоренными темпами. Термопластичные

деформации эластомеров и термоэластопластов на

эластомеры на основе гидрированного блок-сопо-

основе смеси пластиков с эластомерами является их

лимера стирол-бутадиен-стирол (ГСБС) и их сме-

вулканизация. Термопластичные эластомеры с вул-

сей с другими полимерами имеют высокие меха-

канизованной эластомерной фазой обычно называют

нические характеристики, стойкость к старению,

термопластичный вулканизат [5]. В термопластичных

УФ-излучению и низким температурам, благодаря че-

вулканизатах эластомерную фазу химически сшива-

му нашли в настоящее время самое широкое примене-

ют непосредственно в процессе смешения. В ГСБС

ние [1-4]. Но эти термопластичные эластомеры имеют

отсутствуют двойные связи и другие химические

значительный недостаток по сравнению с классиче-

группы, обеспечивающие способность к вулканиза-

скими резинами и динамически вулканизованными

ции различными методами. Поэтому единственным

смесями полиолефинов с эластомерами — повышен-

подходящим способом вулканизации ГСБС является

ную остаточную деформацию [4], что существенно

свободнорадикальный, например, при помощи пе-

сужает область их использования и делает весьма

роксидов или ионизирующего излучения. Введение

актуальной задачу устранения этих недостатков.

пероксида [6] отрицательно влияет на остаточную

752

Синергия триаллилцианурата и дивинилбензола в динамически вулканизованной смеси...

753

деформацию и прочностные свойства смеси поли-

нена, его вязкость по Муни равна 72 [при ML (1 + 4)

пропилена с ГСБС, что обусловлено сильной деструк-

125°C]. Для проведения модельных исследований

цией макромолекул полипропилена и очень слабой

использовали полистирол марки ПС525 производ-

степенью сшивки ГСБС [6]. Ранее было показано

ства ПАО «Нижнекамскнефтехим», который харак-

[6, 7], что можно снизить остаточную деформацию

теризуется ПТР, равным 9 г/10 мин (при 200°С и

термопластичного эластомера на основе смеси поли-

грузе 5 кг).

пропилена и ГСБС путем пероксидной вулканизации

В качестве пластификатора для обоих типов тер-

эластомерной фазы в присутствии соагентов. Был

мопластичных вулканизатов использовали белое

исследован ряд соагентов пероксидной вулканиза-

парафиновое масло марки Primol 382 производства

ции, таких как триметилолпропан триэтиленгликоля,

ExxonMobil, характеризующееся кинематической

блок-сополимер стирол-бутадиен-стирол [7], триал-

вязкостью 70 мм²∙с^-1 при 40°С.

лилцианурат, триаллилизоцианурат, диметакрилат

Вулканизацию смеси полипропилена с ГСБС

триэтиленгликоля [6], из которых наиболее эффек-

осуществляли пероксидом — 2,5-диметил-2,5-

тивным оказался триаллилцианурат. Однако из-за

ди-(трет-бутилперокси)-гексаном (ДТБПГ), тор-

деструкции макромолекул полипропилена при перок-

говое название Trigonox 101, производства фирмы

сидной вулканизации деформационно-прочностные

AkzoNobel. В качестве соагентов пероксидной вул-

свойства термопластичного эластомера оказываются

канизации использовали триаллилцианурат про-

неудовлетворительными [6, 7].

изводства ФГУП «НИИ полимеров им. академика

Вместе с тем из литературы известно, что диви-

В. А. Каргина» и дивинилбензол в виде смеси изо-

нилбензол является соагентом пероксидной вулкани-

меров с температурой кипения 195°C (производства

зации, который наиболее эффективно предотвращает

Merck).

деструкцию полипропилена и ведет к образованию

Исследования проводили на смеси с неизменным

некоторого количества гель-фракции в нем [8]. В свя-

массовым соотношением полипропилен:ГСБС:масло,

зи с этим представляло интерес исследовать влияние

равным 30:70:70, в которой варьировали содержание

дивинилбензола в качестве соагента пероксидной

пероксида и соагентов вулканизации.

динамической вулканизации смеси полипропилена с

Вулканизацию смеси полипропилена с ЭПДМ

ГСБС и сравнить его с соагентом, показавшим ранее

проводили при помощи резольной фенолформальде-

лучшие результаты, триаллилциануратом.

гидной смолы марки SP-1045 производства фирмы

SI Group, содержащей 8.6 мас% метилольных групп.

Активатором вулканизации служил SnCl₂·2Н₂О.

Экспериментальная часть

Термопластичный вулканизат на основе полипро-

Для получения термопластичного вулканизата

пилена и ЭПДМ содержал (мас. ч.): полипропилен/

на основе ГСБС использовали полипропилен марки

ЭПДМ/масло/SP-1045/SnCl₂·2Н₂О = 30/70/70/3/0.75.

PP8300G, представляющий собой блок-сополимер

Полученные термопластичные вулканизаты содер-

пропилена с небольшим количеством этилена, харак-

жали антиоксидант и стабилизатор: 0.9% Irganox 1010

теризующийся показателем текучести расплава (ПТР)

и 0.2% Irgafos 168 производства BASF.

1.2 г/10 мин, модулем упругости при изгибе (Е_и)

Смешение и вулканизацию компонентов вели на

1300 МПа и вязкостной молекулярной массой (ММ)

лабораторном смесителе фирмы «Брабендер» с объ-

125 000 г·моль^-1. Для получения термопластичного

емом камеры 60 мл при скорости вращения роторов

вулканизата на основе этиленпропиленового каучука

150 об∙мин^-1 и температуре 170°С. Сначала смешива-

(ЭПДМ) использовали полипропилен марки PP1500J,

ли полипропилен с эластомером и маслом в течение

представляющий собой изотактический гомополи-

6 мин, а затем вводили вулканизующие агенты в те-

пропилен, характеризующийся ПТР = 3.1 г/10 мин

чение 1 мин и продолжали смешение еще 3 мин для

и Е_и = 1400 МПа. Оба полипропилена являются

завершения процесса вулканизации.

продукцией ПАО «Нижнекамскнефтехим». В ка-

Условную прочность при растяжении (σ) и отно-

честве ГСБС был выбран продукт марки Septon

сительное удлинение при разрыве (ε) измеряли по

V9461 производства Kurarey (Япония), содержащий

ISO 37:2011 на лопатках типа 1 при скорости пере-

30 мас% связанного стирола и характеризующийся

мещения зажима 500 мм∙мин^-1. Лопатки вырубали из

вязкостью 5%-ного раствора в толуоле при 25°С,

пластин толщиной 2 мм, полученных методом прес-

равной 0.09 Па·с. В качестве ЭПДМ использовали

сования при температуре 180°С и выдержке под дав-

каучук марки Vistalon 5601 фирмы ExonMobil, содер-

лением 5 мин. Относительную остаточную деформа-

жащий 69 мас% этилена и 5 мас% этилиденнорбор-

цию после разрыва (ε_ост) измеряли по ГОСТ 270-75

754

Заикин А. Е., Ахметов А. Р.

«Метод определения упругопрочностных свойств при

циональность цепей сетки (f = 4); χ — параметр вза-

растяжении» при тех же условиях.

имодействия полимер-растворитель (0.503 при 20°С)

Твердость по Шору А измеряли по ГОСТ Р ИСО

[11]; φ₁ — объемная доля эластомера в набухшем

7619-1-2009 на твердомере ИТ5078 при температуре

образце,

23 ± 2°С.

Относительную остаточную деформацию при ста-

тическом сжатии (ОДС) измеряли по ГОСТ Р ИСО

815-1-2017 «Резина и термопласты. Определение

остаточной деформации при сжатии» методом А при

m₂ — масса сухого образца ГФ перед погружением в

величине сжатия 25% и двух различных режимах

толуол (г), m₃ — масса гель-фракции после набухания

выдержки в сжатом состоянии: 22 ч при температуре

в толуоле (г), 0.91 г∙см^-3 — плотность ГСБС.

70°С; 500 ч при 125°С. Образцы для измерения ОДС в

Стойкость термопластичного вулканизата к маслу

виде цилиндров диаметром 13 мм и высотой 6 мм по-

(α) определяли по степени набухания образца по

лучали методом прессования при температуре 180°С

ГОСТ Р ИСО 1817-2016 «Резина и термоэластопла-

и выдержке под давлением 5 мин.

сты. Определение стойкости к воздействию жидко-

Золь-гель анализ термопластичного вулканизата

стей», метод А, в масле № 3. Пластинки толщиной

проводили в приборе Сокслета [9] путем экстраги-

2 мм выдерживали в масле в течение 168 ч при 100°С.

рования растворимой части кипящим о-ксилолом.

Затем определяли относительное приращение массы

Массу нерастворившегося остатка сушили при

образца.

80°С в течение 24 ч, сухой остаток приравнивали к

Интенсивность процесса вулканизации при сме-

гель-фракции (ГФ). Долю гель-фракции рассчитыва-

шении оценивали по двум параметрам: по скорости

ли по формуле

нарастания крутящего момента на валу смесителя

(V_м) и по величине приращения крутящего момента в

процессе вулканизации (∆N). На кривой зависимости

крутящего момента от времени выбирался участок

где m₁ — масса высушенной гель-фракции, m₀ —

нарастания крутящего момента при вулканизации и

масса образца перед экстракцией.

рассчитывался V_м как отношение величины прира-

Молекулярную массу исходного и экстрагирован-

щения крутящего момента к времени приращения.

ного из термопластичного вулканизата полипропи-

Величину ∆N рассчитывали из кривой зависимости

лена определяли вискозиметрическим методом на

крутящего момента от времени как разницу между

вискозиметре Уббелоде при 135°С в растворе декали-

значением крутящего момента в пике, образующемся

на. Молекулярную массу рассчитывали по уравнению

при динамической вулканизации, и значением крутя-

Марка-Хаувинка

щего момента перед началом вулканизации.

Степень кристалличности (С_кр) полипропилена в

[η] = K·ММ^μ,

термопластичном вулканизате определяли методом

где [η] — характеристическая вязкость (мл∙г^-1), K и

дифференциальной сканирующей калориметрии [12]

μ — константы для системы полипропилен-декалин

на приборе Q-200TA в атмосфере азота при скорости

0.001580 и 0.77 соответственно при 135°C.

нагрева 2 град∙мин^-1. Перед регистрацией образцы

Плотность вулканизационной сетки (ν), выделен-

термопластичного вулканизата подвергали отжигу

ной из термопластичного вулканизата гель-фракции,

при 130°С в течение 1 ч для нейтрализации различий

определяли по величине равновесного набухания в

в кристаллической структуре образцов, вызванных

толуоле. Для этого сухую гель-фракцию помещали в

влиянием температурно-временных условий при-

толуол и выдерживали при 23 ± 2°С в течение 24 ч.

готовления. При расчете степени кристалличности

Плотность вулканизационной сетки рассчитывали по

учитывали долю полипропилена в термопластичном

уравнению Флори-Ренера [10]

вулканизате. В качестве величины теплового потока

при плавлении полипропилена со 100%-ной кристал-

личностью использовали значение 160 Дж∙г^-1 [12].

Показатель текучести расплава определяли на

капиллярном вискозиметре типа ИИРТ по ГОСТ

11645-73 «Пластмассы. Метод определения пока-

где ρ₂ — плотность растворителя (г∙см^-3); μ₂ — мо-

зателя текучести расплава термопластов». Условия

лекулярная масса растворителя (г∙моль^-1); f — функ-

измерения: для термопластичного вулканизата тем-

Синергия триаллилцианурата и дивинилбензола в динамически вулканизованной смеси...

755

Таблица 1

Свойства термопластичного вулканизата на основе смеси полипропилена, гидрированного блок-сополимера

стирол-бутадиен-стирол, масла с различным содержанием соагентов вулканизации

и 1 мас% ди-(трет-бутилперокси)-гексана

Молекулярная

Скорость

Доля

Плотность

Остаточная

Показатель

Прочность

Удлинение

Приращение

масса

нарастания

Соединение,

гель-

вулканизаци-

деформация

текучести

при

крутящего

полипро-

крутящего

мас%

фракции,

онной сетки

после сжатия,*

расплава,

растяжении,

разрыве

момента,

пилена,

момента,

мас%

ν⋅10^-4

г/10 мин

МПа

ε, %

Н⋅м

г⋅моль^-1

Н⋅м⋅с^-1

Дивинил-

бензол:

0.1

64800

4.4

590

0.5

0.15

73000

6.3

500

5.9

0.9

0.19

82200

6.3

385

7.1

1.04

0.32

98000

0.5

6.1

330

7.3

Триаллил-

цианурат:

0.5

0.23

67000

4.5

340

1.5

0.2

0.31

69580

2.5

4.5

330

0.26

0.49

80000

4.6

300

0.54

* Условия измерения ОДС — 70°С и 22 ч.

пература 190°С, вес груза 10 кг; для полистирола

равной степени увеличивают долю ГФ в термопла-

температура 200°С, вес груза 5 кг.

стичном вулканизате и снижают ОДС у полимерной

смеси (табл. 1). Однако дивинилбензол позволяет

получить более высокие значения σ и ε, что скорее

Обсуждение результатов

всего связано с большей величиной молекулярной

Эксперимент показал, что добавление дивинил-

массы полипропиленовой матрицы (табл. 1).

бензола или триаллилцианурата в смесь полипропи-

Возможны и другие причины более высокой проч-

лена с ГСБС и маслом позволяет существенно по-

ности термопластичного вулканизата с дивинилбен-

высить величину гель-фракции в термопластичном

золом. Пероксид вызывает активную деструкцию

вулканизате, густоту вулканизационной сетки в ней

макромолекулы полистирола [13]. Такая деструкция

и защитить полипропилен от деструкции (табл. 1).

не исключена и в блоках полистирола, входящих в

Чем выше концентрация соагентов, тем больше доля

макромолекулу ГСБС в процессе его пероксидной

гель-фракции, густота вулканизационной сетки и мо-

вулканизации. Можно предположить, что введение

лекулярная масса полипропилена в термопластичном

дивинилбензола эффективнее защищает блок по-

вулканизате. Благодаря этому снижаются значения

листирола от деструкции, чем триаллилцианурат.

ОДС, ПТР и повышается прочность термопластич-

Представляло интерес проверить это. Однако вы-

ного вулканизата по сравнению с термопластичным

делить блок полистирола из термопластичного вул-

вулканизатом, содержащим только ДТБПГ.

каниза для измерения его молекулярной массы не

Сравнение дивинилбензола и триаллилцианурата

представляется возможным. Поэтому были прове-

показывает, что дивинилбензол проявляет большую

дены модельные исследования влияния пероксида

эффективность вулканизации, что видно по скорости

и соагентов вулканизации на полистирол, в которых

нарастания крутящего момента на валу смесителя и

вместо полистирольного блока использовали отдель-

величине абсолютного прироста крутящего момента

но взятый полистирол. Введение 1% ДТБПГ в поли-

на валу (табл. 1). Кроме того, дивинилбензол лучше

стирол привело к росту его ПТР с 9 до 70 г/10 мин

защищает полипропилен от деструкции, что видно по

(измерение при 200°С и 5 кг). Такой рост ПТР по-

более высокой молекулярной массе полипропилена

листирола можно объяснить только снижением его

в термопластичном эластомере (табл. 1). Вместе с

молекулярной массы. Ввод помимо 1% ДТБПГ еще

тем триаллилцианурат дает большую густоту вул-

и 1% дивинилбензола позволяет сохранить ПТР по-

канизационной сетки в гель-фракции. Но, несмотря

листирола на уровне 15 г/10 мин, а замена в поли-

на такие различия, оба соагента приблизительно в

стироле дивинилбензола на триаллилцианурат дает

756

Заикин А. Е., Ахметов А. Р.

ПТР — 65 г/10 мин. Следовательно, дивинилбензол

вулканизата. Отклонения от аддитивности весьма

значительно эффективнее защищает полистирол от

существенны, носят позитивный характер и повы-

деструкции под действием пероксидных радикалов,

шают эксплуатационную привлекательность термо-

чем триаллилцианурат. Это может являться еще од-

пластичного вулканизата. Так, значения σ, ε (см. ри-

ной причиной более высокой прочности термопла-

сунок, а, б) отклоняются в сторону увеличения, а

стичного эластомера вулканизованного ДТБПГ с ди-

ОДС — в сторону уменьшения (см. рисунок, в, г).

винилбензолом. Важно отметить, что ввод ДТБПГ и

Это позволяет получить термопластичный вулкани-

соагентов в полистирол не вызывает образования в

зат с более высокими потребительскими свойствами.

нем даже небольшого количества гель-фракции.

Наблюдаемые неаддитивные изменения свойств по-

Поскольку дивинилбензол более эффективно за-

зволяют говорить о синергизме совместного действия

щищает макромолекулы полипропилена и полисти-

дивинилбензола и триаллилцианурата на свойства

рола от деструкции, а триаллилцианурат позволяет

вулканизованной пероксидом смеси полипропилена

получить более высокую густоту вулканизационной

с ГСБС.

сетки (табл. 1), можно предположить повышение

Возникает вопрос о причинах такого синерги-

эффективности вулканизующего действия при со-

ческого действия соагентов. Система полипропи-

вместном использовании дивинилбензола и триал-

лен-ГСБС несовместима [1, 3]. Термопластичный

лилцианурата.

вулканизат на ее основе состоит из четырех фаз: по-

Исследования показали (см. рисунок), что изме-

липропилена (кристаллической и аморфной фаз),

нение соотношения триаллилцианурат/дивинилбен-

полистирола и этиленпропиленового статистического

зол при их постоянной суммарной концентрации

сополимера, образующегося в процессе гидриро-

приводит к неаддитивному изменению большинства

вания полибутадиенового фрагмента макромолеку-

упругопрочностных свойств у термопластичного

лы блок-сополимера стирол-бутадиен-стирол [4].

Зависимость σ (а), ОДС (70°С, 22 ч) (б), ε (в), ε_ост (г) термопластичного вулканизата на основе ГСТБ, полипропилена

и масла от изменения соотношения триаллилцианурата (с_т) и дивинилбензола (с_д).

Суммарное содержание соагентов — 1 мас%, содержание ДТБПГ — 1 мас%.

Синергия триаллилцианурата и дивинилбензола в динамически вулканизованной смеси...

757

Таблица 2

Изменение ряда параметров полимерных компонентов в термопластичном вулканизате на основе смеси

полипропилена, гидрированного блок-сополимера стирол-бутадиен-стирол и масла от соотношения

дивинилбензол/триаллилцианурат при 1% ди-(трет-бутилперокси)-гексана

Скорость

Плотность

Доля

Приращение

Молекулярная

Триаллил-

Дивинил-

нарастания

вулканизационной

Степень

гель-

крутящего

масса

цианурат,

бензол,

крутящего

сетки

кристалличности

фракции,

момента,

полипропилена,

мас%

момента,

ν⋅10^-4,

С_кр, %

мас%

Н⋅м

г·моль^-1

Н⋅м⋅с^-1

моль·мл^-1

64800

0.1

1.04

7.1

82200

0.19

0.2

0.8

0.50

7.0

83000

0.23

0.6

0.4

0.39

6.4

81000

0.46

0.8

0.2

0.30

5.0

72000

0.52

0.26

2.0

69580

0.31

Для объяснения неаддитивного характера изменения

и полипропилен принимает участие в образовании

свойств термопластичного вулканизата необходимо

гель-фракции. Полипропилен может как прививаться

исследовать влияние триаллилцианурата и дивинил-

к макромолекулам ГСБС, так и образовывать некото-

бензола на каждую фазу.

рое количество собственной гель-фракции. Прививка

Исследования показали, что при изменении соот-

полипропилена к ГСБС может вести к усилению

ношения дивинилбензола и триаллилцианурата вели-

адгезии между этими компонентами и вносить не-

чина молекулярной массы, степени кристалличности

который вклад в повышение прочности термопла-

полипропилена, значения ∆N и V_м изменяются по за-

стичного вулканизата при совместном введении двух

висимостям, близким к аддитивным (табл. 2). Однако

соагентов. Сохраненная при этом достаточно высокая

значения доли гель-фракции и густоты вулканизаци-

молекулярная масса полипропилена (табл. 2) также

онной сетки при изменении соотношения соагентов

способствует увеличению σ и ε у термопластичных

проходят через максимум (табл. 2). Совместное вве-

вулканизатов (см. рисунок).

дение дивинилбензола и триаллилцианурата позволя-

Представляло интерес сравнить свойства термо-

ет получить большую долю гель-фракции и повышен-

пластичного вулканизата на основе смеси полипро-

ную густоту вулканизационной сетки у гель-фракции,

пилена с ГСБС и самого широко распространенного

чем ввод такого же количества отдельно взятых со-

термопластичного вулканизата на основе смеси по-

агентов (табл. 2). Общеизвестно, что повышение доли

липропилена с этиленпропиленовым каучуком [5].

гель-фракции и густоты вулканизационной сетки

Термопластичный вулканизат из смеси полипропи-

ведет к снижению ОДС, относительного удлинения

лена с ГСБС характеризуется меньшим ОДС и более

и росту прочности резин. Поэтому наблюдаемые по-

высокими значениями σ и ε, чем термопластичный

ниженные значения ОДС и повышенные величины

вулканизат из смеси полипропилена с ЭПДМ при

σ у термопластичных вулканизатов при совместном

равном соотношении полипропилен/эластомер и оди-

вводе триаллилцианурата и дивинилбензола можно

наковой твердости (табл. 3). Наиболее сильно преи-

объяснить более высокими значениями гель-фракции

мущество термопластичного вулканизата на основе

и плотности вулканизационной сетки. Не исключены

смеси полипропилена и ГСБС проявляется в величи-

и другие причины наблюдаемого при синергизме

не ОДС при повышенных температурах и длительном

экстремального повышения деформационно-проч-

времени выдержки в сжатом состоянии (табл. 3). Оба

ностных характеристик.

термопластичных вулканизата имеют одинаковую

При совместном вводе дивинилбензола и три-

умеренно высокую стойкость к маслу.

аллилцианурата концентрация гель-фракции в тер-

Благодаря значительному снижению ОДС и сохра-

мопластичном вулканизате превышает концентра-

нению высокого значения прочности термопластич-

цию ГСБС и вулканизующих агентов вместе взятых,

ного вулканизата на основе смеси ГСБС и полипро-

которая должна быть около 40 мас% (табл. 2).

пилена можно повысить длительность эксплуатации

Следовательно, в этом случае не только ГСБС, но

изделий, которые в настоящее время изготавливают

758

Заикин А. Е., Ахметов А. Р.

Таблица 3

Свойства термопластичных вулканизатов на основе смеси полипропилен/гидрированный блок-сополимер

стирол-бутадиен-стирол/масло/диметил-ди-(трет-бутилперокси)-гексан/триаллилцианурат/дивинилбензол

(30/70/70/1/0.8/0.2 мас. ч.) и на основе смеси полипропилен/этиленпропиленовый каучук/масло

Твердость обоих термопластичных вулканизатов — 65 ед. по Шору А

Разрушающее

Остаточная

Относительное

Основа термопластичного

напряжение

Набухание

деформация

удлинение

вулканизата

при растяже-

в масле, %

сжатия,* %

сжатия,** %

при разрыве, %

нии, МПа

Полипропилен и гидрированный

7.25

480

блок-сополимер стирол-бутади-

ен-стирол

Полипропилен и этиленпропилено-

6.2

380

вый каучук

* После выдержки 22 ч при 70°С.

** После выдержки 500 ч при 125°С.

из термопластичного вулканизата из смеси полипро-

Информация об авторах

пилена с ЭПДМ.

Ахметов Амир Рустемович,

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8764-9504

Выводы

Заикин Александр Евгеньевич, д.т.н., проф.,

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4101-3591

Изучено влияние соагентов пероксидной вулка-

низации триаллилцианурата и дивинилбензола и их

Список литературы

смеси на молекулярную структуру и свойства термо-

пластичного вулканизата на основе смеси полипропи-

[1] Banerjee S. S., Burbine S., Shivaprakash N. K., Mead J.

лена и ГСБС, вулканизованного в условиях смешения

3D-Printable PP/SEBS thermoplastic elastomeric

при помощи ДТБПГ. Как триаллилцианурат, так и

blends: preparation and properties // Polymers. 2019.

дивинилбензол способствуют повышению густо-

V. 11. N 2. P. 347-359.

ты вулканизационной сетки и доли гель-фракции в

https://doi.org/10.3390/polym11020347

[2] Simоesa D. N., Pittol M., Tomacheskia D.,

термопластичном вулканизате и защищают поли-

Ribeiroa V. F., Santanaa R. M. C. Thermoplastic

пропилен и блоки полистирола в ГСБС от деструк-

elastomers containing zinc oxide as antimicrobial

ции под действием радикалов. Совместное введение

additive under thermal accelerated ageing // Mater.

триаллилцианурата и дивинилбензола интенсифи-

Res. 2017. V. 20. N 2. P. 325-330.

цирует процесс вулканизации исследуемой смеси,

http://dx.doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2016-0790

увеличивает долю гель-фракции и густоту вулкани-

[3] Sengupta P., Noordermeer J. W. M. Effects of

зационной сетки, повышает прочность и снижает

composition and processing conditions on morphology

ОДС термопластичного вулканизата в значительно

and properties of thermoplastic elastomer blends of

большей степени, чем отдельно взятые триаллилци-

SEBS-PP-oil and dynamically vulcanized EPDM-

анурат или дивинилбензол. Наблюдается синергизм

PP-oil // J. Elastomers and Plastics. 2004. V. 36. N 4.

совместного действия триаллилцианурата и дивинил-

P. 307-331. https://doi.org/10.1177/0095244304042668

бензола. Это позволяет получить термопластичный

[4] Drobny J. G. Handbookof thermoplastic elastomers.

вулканизат с более высокими эксплуатационными

Second Ed. Norwich, Elsevier, 2014. P. 189-191.

[5] Ning N., Lia S., Wua H., Tianc H., Yaoa P., Hud G.-H.,

свойствами.

Tiana M., Zhanga L. Preparation, microstructure, and

microstructure-properties relationship of thermoplastic

vulcanizates (TPVs): A review // Progress Polym. Sci.

Конфликт интересов

2018. V. 79. N. 4. P. 61-97.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-

https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2017.11.003

ресов, требующего раскрытия в данной статье.

[6] Заикин А. Е., Ахметов А. Р. Влияние природы со-

агента пероксидной вулканизации на свойства смеси

полипропилена с гидрированным блок-сополимером

Синергия триаллилцианурата и дивинилбензола в динамически вулканизованной смеси...

759

стирол-бутадиен-стирол // ЖПХ. 2019. Т. 92. № 3.

[10] Rahmat M., Ghasemi I., Karrabi M., Azizi H.,

С. 294-301.

Zandi M., Riahinezhad M. Silane crosslinking of poly

https://doi.org/10.1134/S1070427219030030

(lactic acid): The effect of simultaneous hydrolytic

[Zaikin A. E., Akhmetov A. R. Influence of the peroxide

degradation // Exp. Polym. Lett. 2015. V. 9. N 12.

vulcanization coagent on the properties of a blend of

P. 1133-1141.

polypropylene with hydrogenated styrene-butadiene-

https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2015.101

styrene block copolymer // Russ. J. Appl. Chem. 2019.

[11] Ovejero G., Perez P., Romero M. D., Guzman I.,

V. 92. N 3. P. 339-346.

Di Е. E. Solubility and Flory Huggins parameters

https://doi.org/10.1134/S1070427219030030].

of SBES, poly(styrene-b-butene/ethylene-b-styrene)

[7] Wu Y., Shentu B., Weng Z. Synergistic effect of SBS

triblock copolymer, determined by intrinsic viscosity

and trimethylopropane trimethacrylate (TMPTMA)

// Eur. Polym. J. 2007.V. 43. N 4. P. 1444-1449.

on dynamically vulcanized SEBS/PP blends // Appl.

https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2007.01.007

Polym. Sci. 2016. V. 134. N 5. ID 44392.

[12] Danusso F., Gianotti G. Fusion enthalpy and entropy

https://doi.org/10.1002/app.44392

of isotactic polypropylene // Eur. Polym. J. 1968. V. 4.

[8] Sheng B.-R., Xie B.-H., Yang W., Li Q.-G., Yang M.-B.

P. 165-171.

Structure and properties of reactive extruded ethylene-

https://doi.org/10.1016/0014-3057(68)90018-9

block-co-polypropylene: Influence of dicumyl peroxide

[13] Peterson J. D.,

Vyazovkin S.,

Wight C. A.

and divinylbenzene // J. Macromol. Sci. R. Part B:

Kinetics of the thermal and thermo-oxidative

Physics. 2008. N. 47. P. 1236-1250.

degradation of polystyrene, polyethylene and

https://doi.org/10.1080/00222340802403479

poly(propylene) // Macromol. Chem. Phys.

[9] Rassol T. R., Song P., Wang S. Thermal analysis on

2001. V. 202. N 6. P. 775-784. https://doi.

the interactions among asphalt modified with SBS and

org/10.1002/1521-3935(20010301)202:6<775::AID-

different degraded tire rubber // Construct. Build. Mater.

MACP775>3.0.CO;2-G

2018. V. 182. N 9. P. 134-143.

http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.06.104