Analyzing the Cross-Linking of HNBR Utilizing Peroxide  and Triazine Compounds

А.Х. Маммадов; Р.Ф. Ханкішиєва; Г.Н. Ахундзаде; А.Х. Салехов

doi:10.15330/pcss.26.1.1-9

Автор(и)

А.Х. Маммадов Інститут радіаційних проблем Міністерства науки і освіти Азербайджанської Республіки, Баку, Азербайджан; НДІ «Геотехнологічні проблеми нафти, газу та хімії» Азербайджанського державного університету нафти та промисловості, Баку, Азербайджан
Р.Ф. Ханкішиєва Інститут радіаційних проблем Міністерства науки і освіти Азербайджанської Республіки, Баку, Азербайджан; Азербайджанський університет архітектури та будівництва, Баку, Азербайджан; НДІ «Геотехнологічні проблеми нафти, газу та хімії» Азербайджанського державного університету нафти та промисловості, Баку, Азербайджан
Г.Н. Ахундзаде Інститут радіаційних проблем Міністерства науки і освіти Азербайджанської Республіки, Баку, Азербайджан; НДІ «Геотехнологічні проблеми нафти, газу та хімії» Азербайджанського державного університету нафти та промисловості, Баку, Азербайджан
А.Х. Салехов Інститут радіаційних проблем Міністерства науки і освіти Азербайджанської Республіки, Баку, Азербайджан

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.26.1.1-9

Ключові слова:

Гідрогенізований бутадієн-нітрильний каучук, зшиті полімери, полімерний пероксид, триазинові сполуки

Анотація

Досліджено роль пероксиду полімеру (1,4-біс-трет бутилперокси ізопропілбензол) та триазинових сполук (6-біс-трихлорметил сим-тріазин, 2-феніл-4) при нагріванні в системах гідрогенізованого бутадієн-нітрильного каучуку (HNBR). Зміни в молекулярній структурі HNBR за наявності полімерних пероксидів і триазинових сполук виявлено спектральними, фізичними та хімічними методами аналізу. Запропоновано, що енергія текучості та збільшення товщини перехресного зв’язку матриці HNBR для кожного досліджуваного каркасу залежать від часу. Показано, що перехресне зв'язування HNBR з пероксидними полімерами відбувається екстремальним типом. У статті досліджено вплив полімерних пероксидів і триазинових сполук на молекулярну структуру гідрогенізованого бутадієннітрильного каучуку (HBNR) при нагріванні, визначено кінетику виходу та виникнення щільності зшивання HBNR для кожної досліджуваної системи та показано, що зшивання відбувається за радикальним типом.

Посилання

A. Kh. Mammadov, Thermal and radiation effects on the cross-linking and mechanical properties of HNBR elastomers, Journal of Thermoplastic Composite Materials, (2024); https://doi.org/10.1177/08927057241305535.

J. G. Speight, Handbook of Industrial Hydrocarbon Processes (Gulf Professional Publishing, Germany, 2020).

H. Zou, Y. Jing, J. Tu, X. Shi, J. Kadlcak, Z. Yong, S. Liu, & G. Liu, Investigation on the mechanical properties and oil resistance of sulfur cured nitrile rubber/hydrogenated nitrile butadiene rubber blends, Polymer Eng., Sci., 61(12), 3050-3059 (2021); https://doi.org/10.1002/pen.25817.

L.Gonzalez, A. Rodriguez, A. Del Campo & A. Marcos-Fernandez, Effect of heterogeneities on the physical properties of elastomers derived from butadiene cured with dicumyl peroxide, Polymer International, 53(7), 1009 (2004); https://doi.org/10.1002/pi.1393.

J. L.Valentín, A. Rodríguez, A. Marcos-Fernández & L. González, Dicumyl peroxide cross-linking of nitrile rubbers with different content in acrylonitrile, Journal of Applied Polymer Science, 96, 1-5 (2005); https://doi.org/10.1002/app.20615.

R. Khankishiyeva, H. Akhundzada, The improvement of physical and mechanical properties of sealers based on nitrile-butadiene rubber and combination of nano-metal oxides, Proceedings of Oil Gas Scientific Research Projects Institute SOCAR, 3, 174–182 (2020); https://doi.org/10.5510/ogp20200300459.

Sh.M. Mammadov, H.N. Akhundzada, R.F. Khankishiyeva, J.S. Mammadov, G.A. Mammadova, P.I. Ismayilova, A.Kh. Mammadov, A.I. Azadaliyev, M.N. Mirzayev. Effect of gamma irradiation on the crosslinking process of nitrile-butadiene rubber with triazine and maleic compounds, Journal of Optoelectronics and Biomedical Materials, 3, 81-87, (2020) (https://doi.org/10.15251/jobm.2020.123.81)

Sh. Mammadov, G. Azizova, R. Khankishiyeva, F. Amirov, G. Mammadova, I. Movlayev, & J. Mammadov. Investigation of the rheological structural parameters of a network of NBR-based vulcanizates with the participation of chlorine-containing, J. New Technol. Mater., 13(1), 70 (2023); https://www.asjp.cerist.dz/en/article/227655.

N. Osaka, M. Kato, & H. Saito, Mechanical properties and network structure of phenol resin crosslinked hydrogenated acrylonitrile‐butadiene rubber, J. Appl. Polym. Sci., 129(6), 3396 (2013); https://doi.org/10.1002/app.39010.

Z. Cui, X. Li, W. Feng, L. Wei, Y. Liu, & A. Du, Effect of crosslinking agent dosage on the morphology and properties of thermoplastic vulcanizates based on hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber and thermoplastic polyester elastomer, Polym., 287, 126420 (2023); https://doi.org/10.3390/ma17040863.

M. Pingot, T. Pingot, M. Zaborski, Nanostructured Metal Oxide and Unsaturated Acid as a New Co-agent in Peroxide Cross-Linking of Hydrogenated Butadiene-Acrylonitrile Rubber, Trends in Colloid and Interface Science XXIV. Progress in Colloid and Polymer Science, vol 138. Springer, Berlin, Heidelberg (2011); https://doi.org/10.1007/978-3-642-19038-4_26.

B. Alcock, T. Peters, A.Tiwari, The effect of hot air exposure on the mechanical properties and carbon dioxide permeability of hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR) with varying CB content, Polymer Test., 106273 (2019); https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2019.106273.

J. Kruželák, A. Kvasničáková, & I. Hudec, Peroxide curing systems applied for cross-linking of rubber compounds based on SBR, Adv. Ind. Eng. Polym. Res., 3(3), 120 (2020); https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2020.05.001.

J. Kruželák, R. Sýkora, R. Dosoudil, & I. Hudec, Relationship between the cross-link structure and properties of peroxide and sulfur-cured magnetic composites based on NR and NBR, J. Elastomers & Plast., 49(6), 459 (2017); https://doi.org/10.1177/0095244316672094.

P. J. Flory, & J. Rehner, Statistical theory of chain configuration and physical properties of high polymers, Ann. New York Acad. Sci., 44, 419 (1943) .

O. Keefe, F. Jerome, Identification of polymers by IR spectroscopy (Rubber World, 2004).

P. R. Dluzneski, Peroxide vulcanization of elastomers, Rubber Chem. Technol., 74(3), 451 (2001); https://doi.org/10.5254/1.3547647.

G. Heideman Reduced zinc oxide levels in sulphur vulcanisation of rubber compounds; mechanistic aspects of the role of activators and multifunctional additives, (Ed. Ipskamp, Netherlands, 2004).

A. Thitithammawong, C. Nakason, K. Sahakaro, & J. Noordermeer Effect of different types of peroxides on rheological, mechanical, and morphological properties of thermoplastic vulcanizates based on natural rubber/polypropylene blends, Polymer Testing, (2007). https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2007.02.002.

Y. Changjie, Q. Zhang, G. Junwei, Z. Junping, S. Youqiang, & W. Yuhang, Cure characteristics and mechanical properties of styrene-butadiene rubber/hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber/silica composites, Journal of Polymer Research, 18, 2487 (2011); https://doi.org/10.1590/0104-1428.2206.

C. Sheng, Z. Hu, H. Martin, Y. Duan, & J. Zhang, Effect of a small amount of sulfur on the physical and mechanical properties of peroxide‐cured fully saturated HNBR compounds, Journal of Applied Polymer Science, 132(10) (2015); https://doi.org/10.1002/app.41612.

L.D. Loan, Mechanism of Peroxide Vulcanization of Elastomers, Rubber Chemistry and Technology, 40(1), 149 (1967); https://doi.org/10.5254/1.3539040.