Том 80 № 6 (2021)
МЕТОДЫ

Параметры стеклования натуральных и «титановых» изопреновых каучуков по данным дифференциальной сканирующей калориметрии

Н. Махиянов
ПАО «Нижнекамскнефтехим»
Bio
М.Н. Хасанов
ПАО «Нижнекамскнефтехим»
Bio

Дата публикации 15.03.2022

Ключевые слова

  • дифференциальная сканирующая калориметрия,
  • цис-полиизопрен,
  • натуральный каучук,
  • синтетический изопреновый каучук,
  • стеклование,
  • температура стеклования,
  • температурная ширина перехода стеклования,
  • скачок теплоемкости при стекловании
  • ...Показать
    Скрыть

Как цитировать

[1]
Махиянов, Н. и Хасанов, М. 2022. Параметры стеклования натуральных и «титановых» изопреновых каучуков по данным дифференциальной сканирующей калориметрии. Журнал «Каучук и резина». 80, 6 (мар. 2022), 304–309. DOI:https://doi.org/10.47664/0022-9466-2021-80-6-304-309.

Аннотация

Методами дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и спектроскопии ядерного магнитного резонанса (700 МГц) изучены натуральные каучуки различных марок и синтетические изопреновые каучуки, полученные с использованием титансодержащей каталитической системы. Определены по термограммам ДСК и рассматриваются не только температура перехода Тg, но и такие параметры стеклования как температурная ширина перехода ΔТg и скачок теплоемкости ΔСp. По результатам измерений рассчитаны величины времени релаксации и «эффективной» энергии активации, значения которых оказались близки к литературным данным, полученным другими способами. Показана бόльшая по сравнению с натуральным каучуком стабильность значений этих параметров для исследованного синтетического каучука.

Библиографические ссылки

  1. Махиянов Н., Хасанов М.Н. Параметры стеклования в изопреновых каучуках по данным дифференциальной сканирующей калориметрии // Высокомолек. соед. Сер. А. 2021. Т. 63. № 3. С. 175.
  2. Махиянов Н. Определение конфигурационно-изомерного состава синтетических изопреновых каучуков с помощью спектроскопии ЯМР // Высокомолек. соед. Сер. А. 2017. Т. 59. № 2. С. 191.
  3. Ray G.J., Szabo C.M. Quantitative NMR for solutions // eMagRes. 2013. V.2. N 2. P.193.
  4. Бартенев Г.М. Составляющие энергии активации α-процесса релаксации линейных полимеров // Высокомолек. соед. Сер. А. 1998. Т. 40. № 4. С. 583.
  5. Махиянов Н., Темникова Е.В., Хасанов М.Н. Прецизионность определения температуры стеклования диеновых каучуков методом ДСК // Каучук и резина. 2017. Т. 76. № 6. С. 378.
  6. Bukhina M.F., Kurlyand S.K. Low-temperature behavior of elastomers. Leiden-Boston: VSP (Brill), 2007. – 187 p.
  7. Махиянов Н., Темникова Е.В., Хасанов М.Н. Определение температуры стеклования диеновых каучуков методом ДСК: влияние калибровки // Каучук и резина. 2018. Т. 77. № 6. С. 390.
  8. Burfield D.R., Lim K.-L. Differential scanning calorimetry analysis of natural rubber and related polyisoprenes. Measurement
  9. of the glass transition temperature // Macromolecules. 1983. V. 16. N 7. P. 1170.
  10. Sirkar A.K., Galaska M.L., Rodrigues S., Chartoff R.P. Glass transition of elastomers using thermal analysis techniques // Rubb. Chem. Technol. 1999. V. 72. N 3. P. 513.
  11. Хачатуров А.С., Иванова В.П. Современные возможности спектроскопии ЯМР в изучении структуры эластомеров // Журн. ВХО им. Д.И. Менделеева. 1991. Т. 36. № 2. С. 230.
  12. Бартенев Г.М. О зависимости между температурой стеклования силикатных стекол и скоростью охлаждения или нагревания // Докл. АН СССР. 1951. Т. 76. № 2. С. 227.
  13. Волькенштейн М.В., Птицын О.Б. Релаксационная теория стеклования. I. Решение основного уравнения
  14. и его исследование // Журн. техн. физ. 1956. Т. 26. № 10. С. 2204.
  15. Янчевский Л.К., Шут Н.И., Лазаренко М.В., Левандовский В.В. Определение параметров релаксационного перехода по данным теплофизических измерений // Высокомолек соед. Сер. А. 1990. Т. 32. № 2. С. 307.
  16. Prud’homme J., Goursot P., Laramée A. Phénomènes cinétìques associés à la transition vitreuse du polyisoprène de structure 1,4 prépondérante // Makromol. Chem. 1977. Bd. 178. N 5. P. 1561.
  17. Prud’homme J., Goursot P., Laramée A. Kinetic effects associated with the glass transition of polyisoprene // Rubb. Chem. Technol. 1977. V. 50. N 5. P. 922.
  18. Берштейн В.А., Егоров В.М., Емельянов Ю.А. Взаимосвязь основных релаксационных переходов в полимерах.
  19. Величина сегмента, характер и степень кооперативности молекулярного движения вблизи температуры
  20. стеклования // Высокомолек. соед. Сер. А. 1985. Т. 27. № 11. С. 2451.
  21. Mora E., Brás A.R., Pyckhout-Hintzen W., Diogo H.P., Ramos J.M. The segmental and chain relaxation modes in high-cis-polyisoprene as studied by thermally stimulated currents // J. Chem. Phys. 2015. V. 142. N 4. P. 1–8.
  22. O’Reilly J.M. Conformational specific heat of polymers // J. Appl. Phys. 1977. V. 48. N 10. P. 4043.
  23. Fetters L.J., Lohsey D.J., Colby R.H. Chain dimensions and entanglement spacings / In: Physical properties of polymers handbook. New York: Springer, 2007. P. 447.
  24. Большой справочник резинщика. Ч.1: Каучуки и ингредиенты / Под ред. С.В. Резниченко, Ю.Л. Морозова. М.: ООО «Техинформ» МАИ, 2012. – 744 с.