ИДЕНТИФИКАЦИЯ ФУЛЛЕРЕНОВОЙ СМЕСИ ФРАКЦИИ С50-С92 НА ОСНОВЕ НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА С ПОМОЩЬЮ ДИФРАКТОМЕТРИИ

IDENTIFICATION OF FUFFERENE MIXTURE FRACTION C50-C92 ON THE BASIS OF NATURAL RUBBER WITH THE HELP OF DIFFRACTION

Носкова B.H., аспирант, ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» каф. УК и МТ, Россия, г. Воронеж Попов Г.В., д.т.н., профессор, профессор, ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» каф. УК и МТ, Россия, г. Воронеж Клейменова И.Л., к.т.н., доцент, доцент, ФБГОУ ВПО «ВГУИТ» каф. УК и МТ, Россия, г. Воронеж

Игуменова Т.И., к.т.н., доцент,

ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» каф. химии и химической технологии органических соединений и переработки полимеров, Россия, г. Воронеж Noskova V.N., Popov, G. V, Kleimenova N.L., Igumenova T.I.

DOI: 10.12737/4594

Аннотация: В статье рассматривается идентификация фуллереновой смеси фракции С50-С92 на основе натурального каучука методом дифрактометрии, т.к., традиционные методы в материаловедении не позволяют полностью оценить специфические особенности структуры. Проведена обработка результатов дифрактометрического анализа образцов натурального каучука с выделением главной компоненты влияния на отражательную способность поверхности каучука при изменении микроконцентрации смеси углеродных фуллеренов фракции С5092.

Summary: The article considers the identification of fullerene mixture fraction C50-C92 on the basis of natural rubber diffraction method, since traditional methods in materials science doesn't allow us to assess specific aspects of the structure.

Conducted the processing of the results ray diffractometer analysis of samples of natural rubber with separation of the main components of the impact on the reflectivity of the surface of rubber at change of trace mix of carbon fullerenes faction

C50-C92.

Ключевые слова: фуллерены, дифрактометрия, каучук.

Keywords: fullerenes, diffractometry, rubber.

Анализ современного состояния развития резиновой промышленности за последние годы показывает, что современные существующие методы каучуков достигли определенного максимума.

Фуллерены, а также их производные, являются перспективными нанообъектами для создания новых материалов с различными свойствами. Область применения фуллеренов ограничена низкой производительностью методов их получения.

В настоящее время фуллерены могут заменять более традиционные материалы. Таким образом, существующие методы физико-химического анализа, традиционно применяемые в материаловедении не полно оценивают влияние вводимой фуллереновой смеси в каучуки. В связи с дозировкой таких компонентов на микроуровне возникает проблема их идентификации. Идентификация полимерного материала - это сложная и комплексная задача, требующая длительного времени и основанная на глубоком понимании химии и использовании современного оборудования [1].

Одним из основных методов идентификации является применение дифрактометрического анализа. В качестве объекта исследования выбран натуральный каучук и смесь углеродных фуллеренов фракции С50-С92 со следующим соотношением компонентов в смеси: С50- C5g (14,69 %), С6о (63,12 %), Сб2 - С68 (5,88 %), С70 (13,25 %), С72 - С92 (3,06 %) как модификатор [2].

Проводилась оценка влияние на отражательную способность поверхности каучука варьирование микроконцентрации смеси углеродных фуллеренов фракции С50-С92В интервале от 0 до 1,0 масс. ч. смеси фуллеренов на 100 масс. ч. соответствующего каучука с выделением главной компоненты.

Рентгеноструктурные исследования смесей полимеров и фуллереновой смеси фракции С50-С92 проводились на дифрактометре общего назначения ДРОН-2,0.

Применение специальных приставок делает возможным проведение исследований с широким охватом области углов отражения; в температурных интервалах от +20 до +2000 °С и от +20 до -180 °С.

Согласно известному закону Вульфа-Брэгга проведены расчеты и получена зависимость размера агломератов каучук - фуллерены от концентрации смеси фуллеренов. Выборка представлена по пяти испытаниям для образца и упорядочена для удобства расчетов. В качестве главной определяющей компоненты для выбора данных регрессионного анализа был принят интервал интерференционной интенсивности (90-100 ед.) при отражении на малых углах (20°).

Полученная зависимость при сканировании поверхности образцов в несколько рядов представлена на рисунке.

Формирование структуры натурального каучука

Рисунок - Формирование структуры натурального каучука

Анализ данных на рисунке показывает, что при повышении концентрации смеси фуллеренов фракции С50-С92 пропорционально увеличивается размер упорядоченной зоны (агломерата).

Полученная модель изменения размеров агломератов с максимальной интенсивностью отражения позволяет обнаружить присутствие микроколичеств модифицирующих добавок и оценить их концентрацию неразрушающим образец методом.

Библиографический список

1. Игуменова Т.И., Чичварин А.В Дискриминантный анализ

спектральных характеристик переосажденных каучуков, модифицированных смесью фуллеренов группы С50-С92 / Вестник ВГУ, серия «Химия. Биология. Фармация», 2012, №2., С. 12-19.

2. Чичварин А.В., Игуменова Т.И., Клейменова Н.Л. Идентификация наночастиц в полимерных материалах с помощью хемометрического анализа «Актуальная биотехнология», №3 (6), 2013. - С. 28-30.

УДК 621.791.92

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >