Зола рисовой шелухи как наполнитель резин на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-28

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рисовая шелуха — это побочный продукт переработки риса, который образуется в больших количествах и часто утилизируется путем сжигания или захоронения. Белая сажа — усиливающий наполнитель, используемый при получении светлых резин белого цвета, процесс ее производства дорогостоящий. По своему составу зола рисовой шелухи представляет собой диоксид кремния, как и белая сажа, но зола рисовой шелухи менее затратна в получении, что дает возможность использовать ее вместо белой сажи с целью удешевления резин. В работе изучены вулканизационные и физико-механические свойства, стойкость к действию жидкостей и термоокислению резин на основе каучука БНКС-28 с наполнением белая сажа/зола рисовой шелухи. Содержание золы в смесях варьировали в количестве 0–40 мас. ч. Установлено, что увеличение содержания золы рисовой шелухи до 40 мас. ч. повышает стойкость резиновых смесей к подвулканизации, снижает оптимальное время вулканизации и приводит к уменьшению прочности при растяжении на 500% по сравнению с резинами, наполненными белой сажей БС-120. Показано, что возможна частичная замена белой сажи на золу рисовой шелухи в количестве до 10 мас. ч. в резинах на основе БНКС-28 (без значительного ухудшения свойств). Опровергнута возможность полной замены белой сажи в рецептуре резины на основе БНКС-28 на золу рисовой шелухи с сохранением/улучшением упомянутых выше свойств на уровне свойств резины с той же рецептурой, но содержащей в качестве наполнителя только 40 мас. ч. белой сажи на 100 мас. ч. каучука.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А. Сергин

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: niktov02@inbox.ru
ORCID iD: 0009-0000-4686-9818
Россия, 420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68

Л. Ю. Закирова

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: niktov02@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-2566-5431

к.т.н., доцент

Россия, 420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68

Ю. Н. Хакимуллин

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: niktov02@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-6919-7601

д.т.н., проф.

Россия, 420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68

Список литературы

  1. Раздьяконова Г. И., Кохановская О. А. Состояние и перспективы развития производства технического углерода (Обзор) // Каучук и резина. 2013. № 3. С. 10–15. https://elibrary.ru/rwenwb
  2. Beaulieu M. R. Chapter 8 — The evolution of rubber reinforcement: From carbon black and silica to fully sustainable fillers // Rubber Materials. Fundamentals, Sustainability, and Applications. 2025. P. 219–244.
  3. Копылов В. М., Костылева Е. И., Костылев И. М., Ковязин А. В. Кремнеземные наполнители для силиконовых каучуков. Обзор // Каучук и резина. 2010. № 5. С. 32–43. https://elibrary.ru/saxrfv
  4. Кутищева Е. С., Усольцева И. О., Передерин Ю. В. Способы получения высокодисперсного диоксида кремния // Ползуновский вестн. 2021. № 2. С. 188–193. https://elibrary.ru/ngigne
  5. Наумова Л. Н., Валяев С. Ю. Композиционные материалы на основе бутадиен-нитрильного каучука и древесных волокон // Вестн. Сыктывкар. ун-та. 2021. Сер. 2. № 4. С. 32–49. https://elibrary.ru/vbppmk
  6. Базунова М. В., Хлобыстова Е. С., Фахретдинов Р. К., Галиев Л. Р., Захаров В. П. Изучение сорбционных свойств биоразлагаемых полимерных композиционных материалов на основе вторичного полипропилена и природных наполнителей растительного происхождения // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2017. Т. 20. № 18. С. 1–5. https://elibrary.ru/zurmmd
  7. Нигматуллина А. И., Закирова Л. Ю., Лысянский А. В. Результаты изучения гранулометрического состава древесных наполнителей современными методами // Вестн. Технол. ун-та. 2019. Т. 22. № 1. С. 62–66. https://elibrary.ru/yxinlv
  8. Fijalkowski M., Adach K., Petran A., Kroisova D. Rice husks — structure, composition and possibility of use
  9. them at surface treatment // Mater. Sci. Forum. 2016. V. 844. P. 153–156.
  10. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.844.153
  11. Rahmaniar, Susanto T. Impacts of rice husk ash filler loading on curing, morphological characteristics and tensile properties of natural rubber/ethylene propylene rubber blends // IOP Conf. Ser.: Materials Science and Engineering. 13th Joint Conf. on Chemistry. 2019. V. 509. P. 1–10. https://doi.org/10.1088/1757-899X/509/1/012116.
  12. Fernandes M. R. S., Sousa A. M. F., Furtado C. R. G. Rice husk ash as filler in tread compounds to improve rolling resistance // Polimeros. 2017. V. 27. N 1. P. 55–61. https://doi.org/10.1590/0104-1428.2385
  13. Sethuramalingam V. C., Prabagaran S., Ganesan K. Studies on influence of silica filler and rice husk ash on the mechanical properties of vulcanized hybrid rubber composite // Mater. Today: Proceedings. 2020. V. 37. Part 2. P. 2207–2213. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.07.654
  14. Хакимуллин Ю. Н., Габдулхаев К. Р., Закирова Л. Ю., Готлиб Е. М. Влияние морфологии карбонизированной рисовой шелухи на физико-механические свойства наполненных резин // Полимер. материалы и технологии. 2025. Т. 11. № 2. С. 74–78. http://doi.org/10.32864/polymmattech-2025-11-2-74-78
  15. Готлиб Е. М., Козубов М. П., Хохлов Е. В., Габдулхаев К. Р., Хакимуллин Ю. Н. Устойчивость к агрессивным средам резин на основе изопренового каучука, наполненных диоксидом кремния из рисовой шелухи // Вестн. Южно-Урал. гос. ун-та. Сер. Химия. 2024. Т. 16. № 4. С. 121–126. https://elibrary.ru/eswqzi
  16. Abdul S. Z. A. S., Hassan A., Ismail H. A review on hybrid fillers in rubber composites // Polym.-Plast. Technol. Eng. 2017. V. 57. Iss. 6. P. 523–539. https://doi.org/10.1080/03602559.2017.1329432
  17. Новаков И. А., Ваниев М. А., Лопатина С. С., Нилидин Д. А., Сычев Н. В., Савченко Я. Ю., Брук А. Д. Состояние и тенденции развития производства и применения водо- и нефтенабухающих эластомеров для пакерного оборудования // Каучук и резина. 2019. Т. 78. № 4. С. 228–239. https://elibrary.ru/rpguqb

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Зависимость степени набухания резин на основе каучука БНКС-28: а — в воде, б — в бензине, в — в толуоле — от состава их наполнителя. Состав наполнителя белая сажа/зола рисовой шелухи (мас.ч.): 1 — 40/0, 2 — 30/10, 3 — 20/20, 4 — 10/30, 5 — 0/40.

Скачать (372KB)

© Российская академия наук, 2025