Смекни!
smekni.com

Исследование способов введения белковых компонентов в синтетический полиизопрен (стр. 3 из 5)

Исследование влияния белковых компонентов НК, на свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе СКИ-3.

В ходе продолжения обработки методики введения некаучуковых добавок и изучения роли отдельных компонентов латекса НК в формирования комплекса нужных свойств было поведены две серии опытов с образцами со строго стандартизированным составом и природой добавок на основе СКИ-3:

а) 0 % (два варианта), 0,1, 0,5, 1,0, 1,5 % гидрофобного белка из латекса гевеи (ВНИИсинтезбелок),

б) 0 %, 0,5 %, 1,0 %, 3,0 %, 1,5 % + 0,2 % яичного фосфатидилхолина лиофилизованных белков серума природного латекса гевеи.

Подготовлена серия компонентов белков и липидов микробиологического происхождения для опытов по включению в СКИ-3.

Таблица 2.3.4.

Свойства резиновых смесей на основе синтетическаго полиизопрена, содержащих гидрофобный белок, выделенный из латекса.

Показатели Количество добавленного белка % весовых.
0 0,1 0,5 1,0 1,5
Условное напряжение при 300% удлинении, МПа 0,32 0,45 0,34 0,42 0,50 0,46
Условная прочность при растяжении, МПа 3,28 0,84 0,68 0,72 1,00 0,91
Относительное удлинение, % 570 1000 1560 1320 1065 1240

По итогам проведенных испытаний (таблица 2.3.4.) могут быть сделаны следующие предварительные заключения:

- положительное влияние на свойства смесей оказывают в составе СКИ-3 добавки около 0,2 % фосфолипида и 1 % гидрофобных белков из латекса гевеи. Компоненты серума – пренолфосфаты и пирофосфатвы , а также белки серума в аналогичных дозировках ухудшают свойства образцов по отношению к стандарту .

- относительно невысокая амплптуда наблюдаемых положительных эффектов может быть связана с недостаточной степенью гомогенности распределения добавок по всей массе СКИ-3.

- основное заключение: из некаучуковых компонентов латекса гевеи положительное влияние на свойства натурального каучука оказывают гидрофобные белки и фосфолипиды.(23,24)

3.Аналитическая часть.

3.1.Введение белковых модификаторов на стадии изготовления каучука.

Представляло интерес исследовать влияние белковых продуктов, введенных на стадии полимеризации синтетического полиизопрена на свойства композиций на основе модифицированного таким образом каучука.

Нами были изучены свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе СКИ–3 при замене 10 – 30 масс. ч. серийного каучука на изопреновый каучук, модифицированный белкозином представляющим собой гидролизат кератинового белка и имеющий сходный аминокислотный состав с НК (таблица 3.1.1.) (образцы 15 и 17, содержащие 8 % и 15 %, соответственно ). Состав резиновых смесей приведен в таблице 3.1.2.

Таблица 3.1.1.

Аминокислотный состав гидролизатов белков из натурального каучука и технических белков.(в (мкмоль на мг)х 103)

Аминокислота SMR-5 RSS-1(б) RSS-1(м) SKIM Кера-тин Белко-зин
АргининЛизинТриптофанГистидинФенилаланинТирозинЛейцинИзолейцинВалинАланинГлицинПролинГлутаминовая к-таСеринТреонинАспарогиновая к-та

4.6

6.2

0.9

1.0

-

-

2.2

3.3

3.0

2.5

3.6

7.4

7.8

4,9 4.6

6.2

3.7

6.5

2.4

0.9

2.3

1.8

2.6

2.9

5.2

2.5

3.1

-

5.1

3.7

4.2

4.8

1.8

10.2

2.6

0.5

-

-

4.1

3.0

5.4

4.8

4.2

9.0

7.5

6.5

4.2

6.7

1.6

7.4

1.3

2.2

6.9

6.4

6.7

5.1

3.3

3.3

3.2

11.3

6.8

5.4

5.5

6.2

304

902

326

106

306

308

426

435

100

228

562

-

277

705

173

463

407

717

175

108

778

334

778

740

675

247

517

866

350

624

530

483

Таблица 3.1.2.

Рецептура стандартных резиновых смесей на

Основе модифицированного СКИ-3.

Состав 1
КаучукСтеариновая кислота Оксид цинка Сульфенамид ЦТехнический углерод Сера

100

2

5

0,8

50

2

Для оценки влияния различного содержания белкозина на свойства модифицированного синтетического, в сравнении с серийным СКИ–3, определялись показатели когезионной прочности, содержащих активные и малоактивные наполнители, пластоэластические характеристики смесей и физико-механические свойства вулканизатов. Наибольшее повышение условного напряжения при 300 % , 500 % удлинении и когезионной прочности резиновых смесей наблюдается в смесях, содержащих активный техуглерод П-324, при замене 30 масс. ч. СКИ-3 на «белковый» каучук, (содержащий 8 % белкозина, соответственно в смеси – 2,4 % белка) – обр.15.

Увеличение вязкости по Муни может быть связано с возрастанием углерод - каучукового взаимодействия и проявляется в большей степени для того же образца (табл. 3.1.3). Введение «белкового» полимера в смеси приводит к ускорению процессов подвулканизации и вулканизации при сохранении степени вулканизации на том же уровне, что и в контрольной смеси. Для вулканизатов отмечается увеличение условного напряжения при 300 % удлинения при сохранении прочности, твердости и эластичности (табл. 3.1.3.)

Таблица 3.1.3.

Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе СКИ-3 ,наполненных активным техуглеродом П-324 и содержащих добавки СКИ-3 , модифицированного белкозином.

Состав 1 2 3 4 5 6 7
СКИ-3СКИ-3 с белкозином, обр.15СКИ-3 с белкозином, обр.17

100

-

-

90

10

-

80

20

-

70

30

-

90

-

10

80

-

20

70

-

30

Условное напряжение, при удлинении рез смеси, МПа ----------------------------300%--------------------- ------500% Условная прочность рез смеси, МПаПодвулканизация при 120оС,мин t5Вулканизационные хар-ки по Монсанто при 143оС, Ммин----------------------------,ts, мин----------------------------,Ммакс----------------------------,t90, мин---------------------,МмаксминУсловное напряжение при 300% удлинения вулканизатов, МПа Условная прочность при растяжении, МПаОтносительное удлинение, %Эластичность по отскоку, %

0,21

0,20

0,23

15,512,8

5,2

44,8

17,7

32

17,5

30,6

425

43

0,24

0,24

0,31

13,713,7

4,2

46,3

16

32,6

17,9

29,6

480

42

0,31

0,37

0,50

12,3

14,8

4,0

48

14,7

33,2

19,8

29,7

440

39

0,345

0,43

0,70

12,8

15,8

4,0

48

14,2

32,2

20,7

31,3

445

41

0,25

0,26

0,29

16

12,0

4,7

48

16

36

19,8

28,0

430

41

0,24

0,26

0,29

15,5

13,0

4,8

47

16,4

34

19,5

29,3

445

42

0,29

0,34

0,45

12,4

14,2

3,7

49

17

34,8

20,1

27,0

420

39

Введение «белкового» полимера в смеси с малоактивным техуглеродом менее эффективно (табл. 3.1.4) при этом смеси, содержащие модифицированный СКИ-3, характеризуются более высокой когезионной прочностью, уменьшением времени начала подвулканизации и времени достижения оптимума вулканизации, более высокой степенью сшивание по сравнению с резинами на основе немодифированного СКИ-3 .