INVESTIGATION OF THE NITRILE BUTADIENE AND NATURAL RUBBERS RATIO EFFECT ON THE PROPERTIES OF ELASTOMER

Abstract

В настоящее время идет активный поиск новых эластомерных материалов, сочетающих в себе уникальные свойства разных каучуков, что, в свою очередь, позволит увеличить диапазон применения резинотехнических изделий на их основе. Одним из возможных вариантов по созданию эластомерных материалов данного типа является совмещение двух кардинально отличающихся каучуков. Целью данной работы является изучение влияния совмещения агрессивостойкого бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18 и натурального каучука марки SVR-3L на упруго-прочностные свойства, стойкость к воздействию углеводородных масел и структуру эластомеров. С увеличением содержания натурального каучука в резиновой смеси наблюдается повышение прочностных и эластических свойств, так как натуральный каучук характеризуется более высокими упруго-прочностными показателями по сравнению с бутадиен-нитрильным каучуком. С преобладанием содержания в резиновой смеси бутадиен-нитрильного каучука повышается условное напряжение при удлинении и стойкость к воздействию гидравлическому маслу АМГ-10. Высокая стойкость к углеводородным средам объясняется наличием нитрила акриловой кислоты в каучуке БНКС-18, которая препятствует проникновению масел в объем эластомера. Методом растровой электронной микроскопии установлено, что при введении небольшого количества натурального каучука в резиновую смесь образуются грани переходов между каучуками. Образовавшиеся фазовые переходы в эластомерах служат концентраторами напряжения, объясняя зависимость упруго-прочностных свойств от содержания натурального и бутадиен-нитрильного каучуков. С увеличением содержания натурального каучука фазовые переходы уменьшаются и становятся незаметными. There is an active search for elastomers for the creation of materials that combine unique properties of different rubbers. This in turn will increase the range of application of rubber products based on them. One of the possible options for creating elastomeric materials of this type is the combination of two fundamentally different rubbers. The aim of this work is to study the effect of combining nitrile butadiene (BNKS-18) and natural (SVR-3L) rubbers on physical and mechanical properties, hydrocarbon oils resistance and the structure of resulting elastomers. With an increase in the content of natural rubber in the mixture, an increase in strength and elastic properties was observed. It can be explained by natural rubber's higher elastic-strength properties compared to nitrile butadiene rubber. With the prevalence of the content of nitrile butadiene rubber in the rubber compound, the modulus of elasticity and resistance to the effects of AMG-10 hydraulic oil were increased. The high resistance to hydrocarbon media is explained by the presence of acrylic acid nitrile in BNKS-18 rubber which prevents the ingress of oils into the elastomer volume. Using scanning electron microscopy it was found that with a small amount of natural rubber in the rubber mixture phase transition borders were formed between rubbers. The resulting phase transition borders in elastomers serve as stress concentrators which explains the dependence of physical and mechanical properties on the ratio of natural and nitrile butadiene rubbers. With an increase in the content of natural rubber, phase transition borders decrease and become imperceptible.