Рефераты, курсовые, доклады; Исследование способов введения белковых компонентов в синтетический полиизопрен

Рус Укр Eng

Исследование способов введения белковых компонентов в синтетический полиизопрен

|8 |СКИ – 3 – 0,1 |0,30 – 0,35 |0,4 – 0,6 |11 – 12 |

Примечание: М400 – модуль резиновой смеси при 400 % удлинении

М300 – модуль резины при 300 % удлинении

Таким образом, несомненно, сильное влияние белковых фрагментов на

пластоэластические свойства НК, упругие свойства сырых смесей и

вулканизатов (например, модуль 300 % удлинения и твердость резин).(20).

Белок, содержащийся в НК, можно разделить по типу связности с

углеводородом на прочно- и слабосвязанный, прочносвязанный белок оказывает

сильное влияние на свойства смесей и вулканизатов даже в количестве (0,2 –

0,3 ) % масс.

Анализ данных по депротеинизации свидетельствует о том, что совместимость

белка с углеводородом обеспечивается наличием белково-липидных

комплексов.(21,22).

Для выявлений различий в структуре и свойствах, натурального и

синтетического полиизопренов определялись показатели когезионной прочности

при 23оС и вязкости по Муни чистых каучуков и резиновых смесей на их

основе, содержащих активные, малоактивные и неактивные минеральные

наполнители, либо их комбинации, пластоэластические характеристики

указанных смесей и физико-механические свойства вулканизатов ( напряжение

при заданном удлинении, условная прочность при 23оС и 100оС, относительное

удлинение , твердость , эластичность, сопротивление раздиру , сопротивление

многократному изгибу ( в соответствии с дейсвующими ГОСТ ).

Конфекционная клейкость и липкость резин оценивалась на приборе Tel

Tack ( в соответствии с инструкцией ).

Адгезионные свойства определялись по сопротивлению вырыву

латунированного металлотроса d = 4,2 мм ( методика из ТУ № 38105841 – 75

на металлотросовые конвейерные ленты ) и по сопротивлению расслаиванию.

Влияние пласификаторов оценивалось по изменению когезионной прочности

и вязкости чистых каучуков.

1. Свойства исходных полиизопренов

Когезионная прочность и пластичность натуральных и синтетических

полиизопенов и их изменение при пластификации, (представлено в

таблице 2.3.3.). Показатели когезионной прочности чистых каучуков

(вырезанные из « шкурки » и подпрессованные при 100оС в течение 5 мин.

образцы), определенные при 23оС, для трех марок НК в 2 – 3 раза превосходят

значение этого показателя, полученного для СКИ – 3 и 1,5 – 2,5 раза

превышают соответствующий показатель, достигнутый для модифицированного СКИ-

3 .

Пластичность у СКИ – 3 вдвое выше пластичности НК, эластическая

восстанавливаемость вдвое ниже НК. Депротенизированный НК имеет несколько

повышенную когезионную прочность и пониженную пластичность, что

свидетельствует о его повышенной молекулярной массе (табл 2.3.3.) .При

пластикации изменение указанных свойств для двух типов СПИ, происходит

практически одинаково. При хранении пластикатов наблюдаются существенные

отличия в свойствах НК и спи, выражающиеся в упрочнении пластикатов НК

(табл. 2.3.3.).

Таблица 2.3.3.

| |каучука | |МПа | |

|НК смокед шитс|Пластифи-ка|0,49|0,69 |0,76|- |- |0,67 |290 |

|НК светлый |С,10 мин | |0,64 | |- |- |0,75 |210 |

|креп |зазор 0,6мм|0,51| |0,75| | | | |

|ДРNR | | |0,67 | |0,75|- |0,55 |450 |

|CКИ-3 | | |0,51 | | |- |0,36 |353 |

|СКИ-3 модиф. | |0,49|0,36 |0,77|0,43|- |0,37 |237 |

| | | | | | | | | |

| | |0,45| |0,49|- | | | |

| | | | | | | | | |

| | |0,36| |0,39| | | | |

| | | | | | | | | |

|НК смокед шитс|-----------|0,53|0,83 |0,91|0,94|- |0,88 |313 |

| | | | | | | | | |

|НК светлый | | |0,74 | | |- |0,86 |303 |

|креп |после 5 |0,45| |0,85|- | | | |

|ДРNR |суток | |0,77 | | |- |0,83 |350 |

|CКИ-3 |выдержки | |0,41 | |0,87|- |0,43 |300 |

|СКИ-3 модиф |пластикатов|0,47|0,31 |0,86| |- |0,37 |300 |

| | | | | |0,45| | | |

| | |0,28| |0,47| | | | |

| | | | | |- | | | |

| | |0,19| |0,36| | | | |

Когезионная прочность натурального и синтетического полиизопренов.

Исследование влияния белковых компонентов НК, на

свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе СКИ-3.

В ходе продолжения обработки методики введения некаучуковых добавок

и изучения роли отдельных компонентов латекса НК в формирования комплекса

нужных свойств было поведены две серии опытов с образцами со строго

стандартизированным составом и природой добавок на основе СКИ-3:

а) 0 % (два варианта), 0,1, 0,5, 1,0, 1,5 % гидрофобного белка из

латекса гевеи (ВНИИсинтезбелок),

б) 0 %, 0,5 %, 1,0 %, 3,0 %, 1,5 % + 0,2 % яичного фосфатидилхолина

лиофилизованных белков серума природного латекса гевеи.

Подготовлена серия компонентов белков и липидов микробиологического

происхождения для опытов по включению в СКИ-3.

Таблица 2.3.4.

Свойства резиновых смесей на основе синтетическаго полиизопрена, содержащих

гидрофобный белок, выделенный из латекса.

|Показатели |Количество добавленного белка % весовых. |

| | |0 |0,1 |0,5 |1,0 |1,5 |

|Условное напряжение |0,32 |0,45 |0,34 |0,42 |0,50 |0,46 |

|МПа | | | | | | |

|Условная прочность при|3,28 |0,84 |0,68 |0,72 |1,00 |0,91 |

|Относительное |570 |1000 |1560 |1320 |1065 |1240 |

По итогам проведенных испытаний (таблица 2.3.4.) могут быть сделаны

следующие предварительные заключения:

- положительное влияние на свойства смесей оказывают в составе СКИ-3

добавки около 0,2 % фосфолипида и 1 % гидрофобных белков из латекса гевеи.

Компоненты серума – пренолфосфаты и пирофосфатвы , а также белки серума в

аналогичных дозировках ухудшают свойства образцов по отношению к стандарту

- относительно невысокая амплптуда наблюдаемых положительных эффектов может

быть связана с недостаточной степенью гомогенности распределения добавок по

всей массе СКИ-3.

- основное заключение: из некаучуковых компонентов латекса гевеи

положительное влияние на свойства натурального каучука оказывают

гидрофобные белки и фосфолипиды.(23,24)

3.Аналитическая часть.

3.1. Введение белковых модификаторов на стадии изготовления каучука.

Представляло интерес исследовать влияние белковых продуктов, введенных

на стадии полимеризации синтетического полиизопрена на свойства композиций

на основе модифицированного таким образом каучука.

Нами были изучены свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе

СКИ–3 при замене 10 – 30 масс. ч. серийного каучука на изопреновый каучук,

модифицированный белкозином представляющим собой гидролизат кератинового

белка и имеющий сходный аминокислотный состав с НК (таблица 3.1.1.)

(образцы 15 и 17, содержащие 8 % и 15 %, соответственно ). Состав резиновых

смесей приведен в таблице 3.1.2.

Таблица 3.1.1.

Аминокислотный состав гидролизатов белков из натурального каучука и

технических белков.(в (мкмоль на мг)х 103)

| | | | | |н |ин |

|Аргинин |4.6 |3.7 |1.8 |1.6 |304 |407 |

|Лизин |6.2 |6.5 |10.2 |7.4 |902 |717 |

|Триптофан |0.9 |2.4 |2.6 |1.3 |326 |175 |

|Гистидин |1.0 |0.9 |0.5 |2.2 |106 |108 |

|Фенилаланин |- |2.3 |- |6.9 |306 |778 |

|Тирозин |- |1.8 |- |6.4 |308 |334 |

|Лейцин |2.2 |2.6 |4.1 |6.7 |426 |778 |

|Изолейцин |3.3 |2.9 |3.0 |5.1 |435 |740 |

|Валин |3.0 |5.2 |5.4 |3.3 |100 |675 |

|Аланин |2.5 |2.5 |4.8 |3.3 |228 |247 |

|Глицин |3.6 |3.1 |4.2 |3.2 |562 |517 |

|Пролин |7.4 |- |9.0 |11.3 |- |866 |

|Глутаминовая |7.8 |5.1 |7.5 |6.8 |277 |350 |

|к-та | |3.7 |6.5 |5.4 |705 |624 |

|Серин |4,9 |4.2 |4.2 |5.5 |173 |530 |

|Треонин |4.6 |4.8 |6.7 |6.2 |463 |483 |

|Аспарогиновая |6.2 | | | | | |

|к-та | | | | | | |

Таблица 3.1.2.

Рецептура стандартных резиновых смесей на

Основе модифицированного СКИ-3.

|Состав |1 |

|Каучук |100 |

|Стеариновая кислота |2 |

|Оксид цинка |5 |

|Сульфенамид Ц |0,8 |

|Технический углерод |50 |

|Сера |2 |

Для оценки влияния различного содержания белкозина на свойства

модифицированного синтетического, в сравнении с серийным СКИ–3,

определялись показатели когезионной прочности, содержащих активные и

малоактивные наполнители, пластоэластические характеристики смесей и физико-

механические свойства вулканизатов. Наибольшее повышение условного

напряжения при 300 % , 500 % удлинении и когезионной прочности резиновых

смесей наблюдается в смесях, содержащих активный техуглерод П-324, при

замене 30 масс. ч. СКИ-3 на «белковый» каучук, (содержащий 8 % белкозина,

соответственно в смеси – 2,4 % белка) – обр.15.

Увеличение вязкости по Муни может быть связано с возрастанием углерод -

каучукового взаимодействия и проявляется в большей степени для того же

образца (табл. 3.1.3). Введение «белкового» полимера в смеси приводит к

ускорению процессов подвулканизации и вулканизации при сохранении степени

вулканизации на том же уровне, что и в контрольной смеси. Для вулканизатов

отмечается увеличение условного напряжения при 300 % удлинения при

сохранении прочности, твердости и эластичности (табл. 3.1.3.)

Таблица 3.1.3.

Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе СКИ-3 ,наполненных

активным техуглеродом П-324 и содержащих добавки СКИ-3 , модифицированного

белкозином.

|Состав |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |

|СКИ-3 |100 |90 |80 |70 |90 |80 |70 |

|СКИ-3 с белкозином, обр.15 |- |10 |20 |30 |- |- |- |

|СКИ-3 с белкозином, обр.17 |- |- |- |- |10 |20 |30 |

|----------------------------|0,21 |0,24 |0,31 |0,345 |0,25 |0,24 |0,29 |

|300% |0,20 |0,24 |0,37 |0,43 |0,26 |0,26 |0,34 |

|--------------------- | | | | | | | |

|------500% |0,23 |0,31 |0,50 |0,70 |0,29 |0,29 |0,45 |

|Условная прочность рез |15,5 |13,7 |12,3 |12,8 |16 |15,5 |12,4 |

|Подвулканизация при |12,8 |13,7 |14,8 |15,8 |12,0 |13,0 |14,2 |

|Вулканизационные хар-ки по |5,2 |4,2 |4,0 |4,0 |4,7 |4,8 |3,7 |

|Монсанто при 143оС, Ммин |44,8 |46,3 |48 |48 |48 |47 |49 |

|----------------------------|17,7 |16 |14,7 |14,2 |16 |16,4 |17 |

|,ts, мин |32 |32,6 |33,2 |32,2 |36 |34 |34,8 |

|----------------------------| | | | | | | |

|,Ммакс |17,5 |17,9 |19,8 |20,7 |19,8 |19,5 |20,1 |

|----------------------------| | | | | | | |

|,t90, мин |30,6 |29,6 |29,7 |31,3 |28,0 |29,3 |27,0 |

|Ммин |425 |480 |440 |445 |430 |445 |420 |

|Условное напряжение при 300%|43 |42 |39 |41 |41 |42 |39 |

| | | | | | | | |

Введение «белкового» полимера в смеси с малоактивным техуглеродом

менее эффективно (табл. 3.1.4) при этом смеси, содержащие модифицированный

СКИ-3, характеризуются более высокой когезионной прочностью, уменьшением

времени начала подвулканизации и времени достижения оптимума вулканизации,

более высокой степенью сшивание по сравнению с резинами на основе

немодифированного СКИ-3 .

Таблица 3.1.4

Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе СКИ-3, наполненных

малоактивным техуглеродом П-803, и содержащих добавки СКИ-3 ,

модифицированного белкозином.

|Состав |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |

|СКИ-3 |100 |90 |80 |70 |90 |80 |70 |

|СКИ-3 с белкозином, обр.15 |- |10 |20 |30 |- |- |- |

|СКИ-3 с белкозином, обр.17 |- |- |- |- |10 |20 |30 |

|Условное напряжение при 100% |0,127 |0,150 |0,146 |0,166 |0,112 |0,133 |0,164 |

|МПа | | | | | | | |

|Условная прочность рез. смеси|0,33 |0,71 |0,52 |0,66 |0,26 |0,32 |0,62 |

Страницы: 1, 2, 3

Меню

Исследование способов введения белковых компонентов в синтетический полиизопрен