Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

--- 1 --- 1
1 ---

В настоящее время в области химии высокомолекулярных соединений наблюдается всплеск интереса к природным полимерам, которые экологически чисты, не требуют для своего производства невозобновляемых источников углеводородного сырья, а также больших количеств энергетических ресурсов. Можно отметить широкое внедрение в полимерные композиционные материалы полисахаридов, лигниноподобных компонентов, продуктов гидролиза кератинсодержащих белков, техического белка, аминокислот, особенно серусодержащих аминокислоты типа цистина, цистена, а также фосфолипидов различногосостава, например, лицетина, крахмала и т.д.

Используемые в настоящее время синтетические антиоксиданты (аминные стабилизаторы, фенольные соединения, стабилизаторы на основе ароматических конденсированных циклов, эфиры фосфористой кислоты и другие соединения) не всегда по своим экологическим характеристикам, доступности, простоте синтеза удовлетворяют современным требованиям.[1-3].

Особое место среди природных полимеров занимают меланины – представители класса мало изученных конденсированных полифенолов. Наличие высокостабильных парамагнитных центров, разнообразие функциональных групп, определяют их полифункциональность. Уникальным свойством меланинов является устойчивое свободно-радикальное состояние. В зависимости от условий мономеры меланиновых пигментов способны находиться в виде феноксильных или семихинонных радикалов [1].

Нами исследована возможность применения экологически чистых природных полимеров меланинов в качестве противостарителей в эластомерных композициях. Меланины исследовались, как противостарители для каучука, так и для резиновой смеси. Для этого была проведена оценка влияния антиоксидантов на процесс термоокислительной деструкции синтетического каучука СКИ-3 методами ДТА и исследования кинетики поглощения кислорода.

К – контрольный образец содержащий агидол-2; Мч1 – модифицированные меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осаждённые соляной кислотой; Мл2 – меланины лузги подсолнечника; Мск3 – меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осажденные соляной кислотой; Ма4 – меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осажденные ацетоном; Мхк5 – меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осажденные хлоридом кальция.

Исследования показали (таблица), что в присутствии меланинов Мч и Мл скорость вулканизации увеличивается на 33–49 %. При этом возрастает прочность вулканизатов (в случае образца, содержащего меланины М2 в 1,9 раз), кроме образца М1. Наибольшая стойкость к термоокислительному старению (70°С х 24 ч) наблюдается у резины, содержащих Мч и Мл. – Δfр возрастает на 85–87 % по сравнению с контрольным образцом. При долговременном старении (70°С х 96 ч) Δfр увеличилась на 28–31 %.

Таким образом, установлено, что меланины проявляют высокую антиокислительную активность в составе резиновых смесей на основе каучуков общего назначения и возможно их применение в качестве природных и экологически чистых противостарителей в эластомерных композициях.

Свойства вулканизатов

Показатель

К

Мч1

Мл2

Мск3

Ма4

Мхк5

Показатель скорости вулканизации Rv, мин-1

21,8

32,6

28,8

17,5

35,3

39,3

Условная прочность при растяжении fр, МПа

15,1

17,1

17,7

14,5

28,7

15,9

Относительное удлинение при разрыве εр, %

720

683

797

723

677

707

Относительное остаточное удлинение εост., %

6

7

10

7

7

10

Изменение показателей после старения (100°С х 24 ч), %: Δfp

Δε

–72,3

–19,2

–19,8

–20,1

–23,4

–27,2

–33,5

–20,4

–22,5

–18,4

–6,9

–8,1

Изменение показателей после старения (100°С х 72 ч) %: Δfp

Δε

–89,6

–55,9

–54,7

–55,6

–78,8

–88,6

–36,9

–44,4

–42,5

–39,7

–26,1

–38,1

Изменение показателей после старения (100°С х 96 ч), %: Δfp

Δε

–80,1

–76,1

–77,5

–79,1

–95,1

–87,9

–57,1

–64,9

–59,2

–57,1

–58,6

–67,5