Модификация биологически активными системами синтетического полиизопрена (стр. 6 из 13)

5.2. Исследование свойств резиновых смесей на основе СКИ-3, содержащих соевый белок.

Рассматривая влияние соевого белка на когезионные свойства резиновый смесей на основе СКИ-3, было установлено, что условное напряжение при 100%-ом удлинении растет с увеличением содержания белка в смеси; однако при увеличении дозировки соевого белка свыше 10 мас. ч. условное напряжение в смеси остается на постоянном уровне (табл. 5.4). Условная прочность при растяжении несколько снижается, при большом содержания соевого белка в каучуке.Также наблюдается рост относительного удлинения с увеличением содержания массовых частей соевого белка в каучуке.

Таблица 5.4

Влияние соевого белка на когезионные свойства резиновой смеси на основе СКИ-3.

Каучук	Содержание соевого белка в каучуке, мас. ч.	Условное напряжение при 100%-ом растяжении, МПа	Условная прочность при растяжении, МПа	Относитель-ное удлинение, %
СКИ-3	-	0,14	0,06	410
СКИ-3	1	0,14	0,07	340
СКИ-3	3	0,13	0,05	410
СКИ-3	6	0,15	0,06	375
СКИ-3	10	0,16	0,06	390
СКИ-3	15	0,16	0,05	480

Сравнивая вулканизационные характеристики смесей на основе СКИ-3 модифицированные соевым белком с вулканизационными характеристиками СКИ-3 можно отметить что индукционный период вулканизации снижается с увеличением содержания масс.ч. соевого белка. Однако введение дозировки свыше10 масс.ч. нецелесообразно, т.к индукционный период остается на прежнем уровне. Существенно снижается время достижения оптимума вулканизации при введении в каучук 1 массовой части соевого белка, но при введении 3 массовых частей время достижения оптимума вулканизации резко возрастает и постепенно начинает снижаться с увеличением содержания соевого белка. Минимальный крутящий момент уменьшается с введением 1 и 3 мас. ч. соевого белка, а с увеличением содержания начинает возрастать. Максимальный крутящий момент несущественно увеличивается с увеличением содержания соевого белка в резиновой смеси, также растет степень вулканизации. Однако скорость вулканизации возрастает с содержанием 1 мас. ч. соевого белка, а при дальнейшем увеличении дозировки начинает, снижается.

Таблица 5.5

Вулканизационные характеристики резиновых смесей на основе СКИ-3, модифицированного соевым белком. (150^оС)

каучук	Содержание соевого белка 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
СКИ-3	-	17,3	20,5	4,8	18,5	16,2	0,31
СКИ-3	1.мас.ч	15,9	18,5	1,7	17,5	16	0,38
СКИ-3	3.мас.ч	14,4	17,8	1,6	17,9	16,3	0,29
СКИ-3	6.мас.ч	12,5	16,3	2,2	19	17,2	0,26
СКИ-3	10.мас.ч	11	14,8	2	20	18,1	0,26
СКИ-3	15.мас.ч	11	15	2	20,3	18,3	0,25

Анализируя влияние различного содержания соевого белка на условное напряжение при 500%-ом удлинении (рис. 5.5), видно что с увеличением масс. ч. соевого белка в резиновой смеси, условное напряжение возрастает и достигает максимума при содержании 10 мас. ч., после чего наблюдается падение данной характеристики. Однако условная прочность резин на основе НК с разным содержанием соевого белка падает, с увеличением его содержания.

5.3. Изучение влияния соевой муки на свойства резиновых смесей на основе СКИ-3

Рассматривая влияние соевой мукина когезионные свойства резиновый смесей на основе СКИ-3, было установлено, что условное напряжение при 100%-ом удлинении растет с увеличением содержания соевой муки в смеси; (табл. 5.6).Условная прочность при растяжении начинает расти при увеличении содержания соевой муки в смеси свыше 5 мас. ч. Однако относительное удлинение начинает снижаться с увеличением содержания соевой муки в резиновой смеси на основе СКИ-3.

Таблица 5.6.

Влияние соевой муки на когезионные свойства резиновой смеси на основе СКИ-3.

Каучук	Содержание соевой муки в каучуке, мас. ч.	Условное напряжение при 100%-ом растяжении, МПа	Условная прочность при растяжении, МПа	Относитель-ное удлинение, %
СКИ-3	-	0,14	0,06	410
СКИ-3	1	0,12	0,05	450
СКИ-3	3	0,13	0,05	430
СКИ-3	6	0,13	0,07	320
СКИ-3	10	0,14	0,07	355
СКИ-3	15	0,15	0,05	450

Рассматривая влияние соевой муки на вулканизационные характеристики смесей на основе СКИ-3, можно отметить что индукционный период вулканизации снижается с увеличением содержания масс.ч. соевой муки. Время достижения оптимума вулканизации имеет неоднозначный характер как видно из таблицы 5.7. С увеличением содержания соевой муки в каучуке минимальный крутящий момент снижается. Максимальный крутящий момент увеличивается с введение 1 мас.ч., однако при введении 3 и 6 мас.ч снижается, и при дальнейшем увеличении содержания соевой муки в резиновой смеси начинает снова возрастать. Степень вулканизации также растет с увеличением содержания соевой муки в резиновой смеси на основе СКИ-3.С введением в резиновую смесь 1 мас. ч. соевой муки скорость вулканизации существенно возрастает, а дальнейшее введение соевой муки снижает данную характеристику.

Таблица 5.7

Вулканизационные характеристики резиновых смесей на основе СКИ-3, модифицированного соевой мукой. (150^оС)

каучук	Содержание соевой муки 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
СКИ-3	-	16,8	19,5	4,8	18,5	16,2	0,37
СКИ-3	1.мас.ч	13,8	15,5	2,7	19,3	16,6	0,59
СКИ-3	3.мас.ч	14	16	2,3	18,8	16,6	0,5
СКИ-3	6.мас.ч	11,3	14	2,2	18,8	16,7	0,37
СКИ-3	10.мас.ч	9,8	16,5	2,1	19,2	17	0,14
СКИ-3	15.мас.ч	8	13	2	19,5	17,5	0,2

Рассматривая влияние различного содержания соевой муки на условную прочность, видно, что данная величина снижается с увеличением содержания соевой муки в резиновой смеси на основе СКИ-3. Однако условное напряжение при 500%-ом удлинении возрастает и достигает максимального значения при содержании соевой муки 10 мас. ч., но не достигает уровня НК, после чего наблюдается незначительное падение.

6. Обсуждение результатов

В настоящее время эталоном для каучуков общего назначения является натуральный каучук. В нашей стране большое распространение получил его аналог – синтетический ПИ, который, однако, уступает НК по ряду важных свойств: когезионной прочности, сопротивлению раздиру, теплостойкости и другим. Необходимость улучшения свойств СПИ требует поиска новых путей его модификации. Поскольку, в природном ПИ важная роль принадлежит не каучуковым веществам, таким как связанный и несвязанный белок и липиды, введение в СПИ белковых фрагментов представляется одним из наиболее перспективных способов улучшения его потребительских свойств.

Модификация СПИ белковыми фрагментами, представляется, одним из наиболее перспективных способов улучшения потребительских свойств СПИ. Это подтверждается имеющимися, пока недостаточными для практической реализации попытками модификации.

Ведение в каучук белковых веществ позволило несколько повысить когезионные свойства, модуль упругости, сопротивление раздиру. Однако, для большинства образцов при различных условиях введения белковых фрагментов наблюдалось повышение структурирования каучуков, что приводило к ухудшению технологических свойств.

Эффективным способом модификации синтетического цис-1,4 полиизопрена может являться химическая иммобилизация на эластомерной матрице белковых фрагментов.

Белки могут вступать в реакцию радикальной полимеризации с мономерами типа стирола, метилметакрилата, акрилонитрила и другими. Известна привитая сополимеризация кератина с винильными соединениями. Данные примеры совместной полимеризации относятся к типу привитой сополимеризации мономеров на белки.

Однако непосредственное химическое взаимодействие полиизопрена с аминокислотами и белка осуществить не удается, вследствие отсутствия реакционноспособности относительно друг друга. Подобного рода взаимодействия могут