CC BY
23ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, Серия А, 2000, том 42, № 6, с. 1002-1008
----— СТРУКТУРА
УДК 541.64:543.943.5
ОЗОНОСТОЙКОСТЬ ВУЛКАНИЗАТОВ СМЕСЕЙ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ С ПОЛИВИНИЛХЛОРИДОМ
© 2000 г. Н. М. Ливанова, А. А. Попов, С. Г. Карпова, Т. А. Богаевская, М. П. Фармаковская
Институт биохимической физики Российской академии наук 117977 Москва, ул. Косыгина, 4
Поступила в редакцию 25.02.1999 г.
Принята в печать 19.01.2000 г.
Рассмотрена взаимосвязь между структурой и озоностойкостью вулканизатов смесей бутадиен-ни-трильных каучуков (СКН-18, СКН-26, СКН-40) с ПВХ (состав 70 : 30). Использовали ПВХ, полученный методами эмульсионной или суспензионной полимеризации. Методом релаксации напряжений, ЭПР- и ИК-спектроскопии исследовали гомогенность смесей, структуру переходного слоя и озоностойкость вулканизаторов смесей, полученных высокотемпературным и низкотемпературным смешением с последующим термостатированием. Рассмотрен механизм озонозащитного действия термопласта в смесях с СКН при различной степени гомогенности.
Для повышения озоностойкости вулканизатов непредельных каучуков их смешивают с насыщенными полимерами. К таким системам относятся смеси бутадиен-нитрильных каучуков (БНК) с ПВХ. Ранее установлено [1-4], что условиями достижения высокой озоностойкости являются достаточная степень гомогенизации смеси и образование непрерывного пространственного каркаса озоностойкого компонента при содержании его в смеси 30%. Однако механизм озонозащитного действия ПВХ в смесях с БНК долгое время остается дискуссионным [1-3].
Окисление начинается с поверхности. Вглубь образца озон может проникнуть только по полостям, порам, пустотам, трещинам, так как скорость диффузии озона в полимере очень мала [5]. Авторы работ [3,6,7] связывали повышение озоностойкости смесей БНК с ПВХ и других систем с обогащением поверхности вулканизата озоно-стойким компонентом. В то же время в работе [2] методом электронной микроскопии установлено, что ПВХ не может препятствовать образованию на поверхности вулканизата смеси первичных озонных микротрещин. Очевидно, должен существовать иной механизм торможения озонной деструкции непредельного каучука в смеси с ПВХ. Этот механизм связан с фазовой структурой смеси и морфологическими особенностями областей контакта компонентов. В работе [4] показана
связь между озонозащитным действием термопласта и структурой переходного слоя [8, 9]. Защитное действие ПВХ объяснено прекращением роста и слияния озонных микротрещин в области переходного слоя. С повышением температуры и деформации защитный эффект снижается вследствие размораживания сегментальной подвижности ПВХ [4]. Это объяснено микрорасслоением компонентов растянутого образца по наименее прочным структурным элементам - переходным слоям. В результате микротрещина прорастает по эластомерной матрице в обход включений насыщенного полимера.
Высокая энергия адгезии фаз при условии совместимости компонентов обеспечивает переходным слоям прочность и придает вулканизатам стойкость против озонного растрескивания.
Цель настоящей работы - выявление связи морфологии областей контакта компонентов при различной их совместимости с озоностойкостью вулканизатов и уточнение механизма озонозащитного действия термопласта в системах различной степени гомогенности.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Объектами исследования служили вулканиза-ты смесей СКН-18, СКН-26 и СКН-40 с ПВХ. Использовали ПВХ, полученный эмульсионной или
суспензионной полимеризацией (соответственно ПВХ-Э и ПВХ-С) и каучуки Paracril BJ фирмы "Uniroyal" (США) с содержанием акрилонитриль-ных звеньев 28% (серия I), СКН-26 (серия II) и СКН-26М (серия Ш). Соотношение компонентов в смеси 70: 30. Каучук Paracril BJ характеризуется вязкостью по Муни 50 ± 7 при 118°С. СКН-26 и СКН-26М имели Мп = (1-3) х 105, вязкость по Муни СКН-26 выше 70, СКН-26М - 55, жесткость по Дефо 20 и около 10 Н соответственно. Использовали ПВХ-Э марки ПВХ-Е-6250-Ж с Мп = (7.0-7.5) х х 104, ПВХ-С марки PVC VISTA 5305 (США) (серия I) - гомополимер GAS 980-Z-86-2 с характеристической вязкостью 0.72 и ПВХ-С марки С-7058М (серии II и III) с Мп = 6.4 х 104, Mw = 2 х Ю5 с удельной вязкостью в ДХ 1.31.
Смешение СКН-26 и СКН-40 с ПВХ-Э проводили как описано в работе [4] при 40°С с последующим термостатированием при 120, 140 и 160°С (серия А). Аналогичным способом получали смеси БНК с ПВХ-С в серии Б. Высокотемпературное смешение БНК с содержанием нитрила акриловой кислоты (НАК) 26-28% совместно с ПВХ-С осуществляли в резиносмесителе при 170°С в течение 8 мин при частоте вращения ротора 60 об/мин (серия В) в присутствии термостабилизатора -эпоксидированного соевого масла Paraplex G-62 в количестве 3 мае. ч. при использовании сырья фирмы "Uniroyal" (серия I) или эпоксидной смолы ЭД-20 (2 мае. ч.) для отечественных материалов (СКН-26 - серия П, СКН-26М - серия 1П). Для сравнения один образец СКН-26 с ПВХ смешали при частоте 30 об/мин. Смешение с вулканизующей системой проводили по стандартной технологии на вальцах при 40°С в течение 20 мин, а вулканизацию - при 165°С в течение 20 мин. Состав вулканизующей системы для серии А и серий Б и В соответственно: тиурам 1.2 и 1.4; сульфенамид Ц 1.2 и 1.4; стеариновая кислота 0.6 и 0.7; оксид цинка 3.0 и 3.5; стеарат кальция 2.0 и 0 мае. ч.
Структуру и озоностойкость вулканизатов исследовали, определяя скорость релаксации в воздушной v<j, (физическая релаксация) и озоно-воз-душной v среде при концентрации озона 10~5 моль/л на релаксометре ИХФ-2 [4, 10].
Температурные зависимости скорости релаксации измеряли при деформации образца 30% в диапазоне 303-363 К. Эта деформация близка к критической величине, при которой наблюдается максимальная скорость озонной деструкции каучука [5, 11]. Деформационные зависимости скорости релаксации напряжений определяли при 303 К. Использовали образцы в виде пластин толщиной 0.2-0.4 мм. Возможная ошибка в измере-
нии скорости релаксации составляла ±10%. При расчете скорости релаксации брали среднее значение из пяти измерений.
С помощью метода ИК-спектроскопии определяли содержание нитрильных групп в вулкани-затах по интенсивности полосы 2237 см-1 на спектрофотометре "Specord М-80".
Молекулярную динамику в смесевых композициях исследовали методом ЭПР с помощью спиновых зондов: 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (радикал 1) и 4-бензоат-2,2,6,6-тетраметилпипе-ридин-1-оксил (радикал 2). Радикал 1 вводили в готовые образцы из паров в течение 1-2 сут при комнатной температуре с последующей выдержкой 1-2 нед. Радикал 2 вводили в вулканиза-ты из раствора в ацетоне с последующей откачкой растворителя при 100°С. Концентрация радикала составляла 10"4 моль/л. Спектры ЭПР в трехсантиметровом диапазоне регистрировали на радиоспектрометре ЭПР-В. Вращательную подвижность нитроксильного радикала в таких ге-теросистемах характеризовали временем корреляции.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Совместимость БНК с ПВХ зависит от содержания в каучуке полярных акрилонитрильных звеньев. Каучуки с 26% и 40%-ным содержанием НАК (СКН-26 и СКН-40 соответственно) совместимы с ПВХ. При меньшем содержании НАК в СКН-18 (18%) каучук становится ограниченно совместимым с ПВХ, и такие смеси имеют очень низкую озоностойкость [1-4]. Озонозащитное действие термопласта зависит от степени гомогенизации смеси [1-4,6, 7].
Гомогенность смесей бутадиен-нитрильных кау-чуков с ПВХ зависит от метода получения термопласта и резко падает при переходе от ПВХ-Э к ПВХ-С. Это объясняется различием размера частиц ПВХ, их структуры, плотности, состава и количества примесей [12, 13]. Гомогенную смесь БНК с ПВХ-С получали методом высокотемпературного смешения полимерных компонентов на резиносмесителе [14].
Совместимость БНК с ПВХ и фазовую структуру смесей исследовали различными методами [15-20]. В работах [17,19] на температурной зависимости тангенса угла механических потерь в смесях СКН различной полярности с ПВХ проявляются максимумы, связанные с процессами механического стеклования каучука и пластика и промежуточный максимум, отвечающий Т-про-
1004
(103/Г), К"1
Рис. 1. Температурные зависимости скорости физической релаксации напряжений при 30°С в вулканизатах СКН-26-ПВХ (а) и СКН-40-ПВХ (б) состава 70 : 30, полученных с термостатиро-ванием смеси при 120 (/), 140 (2) и 160°С (5) (серия А), е = 30%.
Рис. 2. Деформационная зависимость скорости релаксации в озоносодержащей среде вулкани-затов БНК различных марок (серии I, П, Ш) с ПВХ-С состава 70: 30, полученных термостати-рованием смеси при 120°С (серия Б). Т= 30°С.
JA и др.
цессу - реализации подвижности сегментов макромолекул в переходном слое [21, 22].
Смещение температуры \|/-перехода происходит не только при изменении термодинамической совместимости компонентов [4], но и с ростом температуры термообработки смесей СКН-26 и СКН-40 с ПВХ-Э (рис. 1, серия А). Для наиболее совместимой системы с использованием СКН-40 (рис. 16) и ограниченно совместимой на основе СКН-18 (рис. 36 [4]) этот эффект выражен слабее. Для СКН-26 (рис. 1а) максимальные значения температуры \|/-перехода и энергии активации и, следовательно, плотность переходного слоя наблюдается при температуре термостати-рования 120°С. Эти условия получения смесей оптимальны для данной системы. При более высокой температуре (особенно при 160°С) происходит выделение HCl из ПВХ и термовулканизация БНК. В результате увеличивается жесткость смеси и уменьшается равномерность распределения компонентов при последующем введении вулканизующей системы и результирующая степень гомогенизации. Отсутствие других переходов указывает на высокую гомогенность (однофазность) смесей.
Замена ПВХ-Э на ПВХ-С приводит к резкому увеличению гетерогенности структуры, и падению озоностойкости вулканизатов, полученных термосгатированием при 120°С (серия Б). На рис. 2 приведена зависимость скорости релаксации напряжений в озоносодержащей среде vot величины деформации при 30°С. Резкое падение озоностойкости в этом случае свидетельствует о низкой энергии адгезии фаз и легкости межфазного расслоения. При этом следует отметить более высокую озоностойкость вулканизатов, полученных на сырье фирмы "Uniroyal", по сравнению с вулканизатами из отечественного сырья. Первые имеют низкую скорость релаксации в озоносодержащей среде до деформации 40%, в то время как вторые не выдерживают самых малых деформаций растяжения.
Высокотемпературное смешение БНК, содержащего 26-28% HAK, с ПВХ-С (серия В) позволяет получить особо озоностойкие вулканизаты. На температурных зависимостях скорости релаксации напряжений этих образцов в озонной среде (рис. 3) \|/-переход вырождается (для сравнения приведена также кривая для СКН-26 с ПВХ-Э низкотемпературного смешения с термосгатированием при 120°С серии А). Вырождение Ч'-пере-хода можно трактовать как следствие более высокой степени гомогенизации смеси при высокотемпературном смешении. По-видимому, в серии В поливинилхлорид диспергирован в основном на молекулярном уровне или в виде небольших ассо-
циатов молекул. Суммарный объем переходного слоя невелик и проявление его свойств в такой макрохарактеристике материала, как скорость релаксации напряжений, незначительно. Высокая озоностойкосгь этих систем подтверждается исследованием деформационной зависимости скорости физической релаксации напряжений и скорости релаксации в озоне (рис. 4). Релаксация в обоих средах протекает практически по одному и тому же механизму.
Механизм озонозащитного действия ПВХ в высокогомогенизированной системе, по-видимому, несколько отличается от описанного выше. При перемешивании, близком к молекулярному, равномерность распределения термопласта в эла-стомерной матрице значительно выше. Матрица оказывается более или менее регулярно заполнена тяжами макромолекул ПВХ. Это препятствует раскрытию субмикротрещин и затрудняет проникновение озона вглубь образца.
Различие структуры вулканизатов серий Б и В проявляется и в их физико-механических свойствах. Для плохо гомогенизированных вулканизатов серии Б со слабо развитым рыхлым переходным слоем характерна низкая прочность (не выше 7.7 МПа), в то время как механическая прочность хорошо гомогенизированных образцов серии В оказывается в 2.5-7 раз выше (17-24 МПа). У наиболее озоностойких образцов серии Б (рис. 2) наиболее высокая прочность: 7.7 МПа для серии I и 2.6 и 3.6 МПа для серий II и III соответственно. В гетерогенной смеси оба показателя связаны с прочностью переходного слоя.
Замена СКН-26 на не совместимый с поливинил хлоридом СКН-18 в серии В приводит к катастрофическому снижению озоносгойкости вулканизатов (разрушение образцов происходит в течение 3-5 мин). Следовательно, принудительное высокотемпературное смешение термодинамически несовместимых компонентов не может привести к получению озоностойких систем. Это обусловлено морфологическими особенностями контактных областей.
Структура областей контакта компонентов может быть двух типов [23]. Можно предположить, что высокой озоностойкостью обладают лишь те пары эластомер - полимер, в которых возникают структуры с двухкомпонентной переходной областью и сегментальной растворимостью компонентов в этой области. В работе [14] методом ИК-фурье-спектроскопии установлено, что атомы хлора в ПВХ и азота в СКН участвуют в диполь-дипольном взаимодействии; кроме того, между ПВХ и СКН образуются водородные свя-
ln v [мин ']
-4
-5
3.0
3.4
(103/7), К'1
Рис. 3. Температурная зависимость скорости релаксации в озоносодержащей среде вулканизатов БНК (серии I, II, III) с ПВХ-С состава 70:30, полученных высокотемпературным смешением (170°С, 8 мин) (серия В), е = 30%. Пояснения в тексте.
vx 103, Уф х 103, мин"1 I
1 II
- 1
III
-
•
50
100
е,'
Рис. 4. Деформационная зависимость скорости физической релаксации (1) и релаксации в озоне (2) при 30°С вулканизатов БНК серий I, II, и III с ПВХ-С состава 70 : 30, полученных высокотемпературным смешением при 170°С (серия В).
зи, что в совокупности обусловливает совместимость полимеров. Морфология граничных областей, по-видимому, резко изменяется, если уменьшается содержание НАК в каучуке.
Оптическая плотность полосы 2237 см"1 (в пересчете на содержание HAK) в вулканизатах на основе различных марок СКН с использованием ПВХ-Э и ПВХ-С
Образец, № Каучук ПВХ Способ смешения D2237
1 СКН-18 - - 0.12
2 » ПВХ-Э т 0.16
3 » ПВХ-С ВТ 0.15
4 СКН-26 - - 0.05
5 » ПВХ-Э т 0.06
6 » ПВХ-С ВТ 0.15
7 » » ВТ* 0.09
8 СКН-40 - - 0.06
9 » ПВХ-Э т 0.14
Примечание. Т - низкотемпературное с термостатировани-ем, ВТ - высокотемпературное.
* Вулканизаты получены при скорости вращения ротора ре-зиносмесителя 30 об/мин (все остальные - 60 об/мин).
Эти рассуждения подтверждаются анализом данных ИК-спектроскопии по содержанию нитрил ьных групп ОйЧт в расчете на 1% содержания НАК в вулканизатах различного состава и раз-
личной степени гомогенности (таблица). В двухфазных системах (вулканизаты на основе СКН-18) и недостаточно хорошо гомогенизированных смесях СКН-26 (образцы 5 и 7) содержание нитриль-ных групп в индивидуальном каучуке и в смеси с ПВХ близко. При высокой гомогенности смеси (образцы 6 и 9), когда ПВХ диспергирован до близкого к молекулярному состояния, содержание групп С=И в смеси выше, чем в индивидуальном каучуке. Это можно объяснить изменением ближайшего окружения макроцепей каучуках. Содержание нитрильных групп зависит от направления и интенсивности химических взаимодействий активных групп в каучуке и термопласте.
Химические реакции БНК сопровождаются переходом групп (полоса 2237 см-1) в группу С=Ы (полоса в области 1640 см-1). В каучуке при термическом воздействии происходит термовулканизация [25,26]. При 170-175°С в процессе пластикации СКН с ПВХ образуются привитые сополимеры вследствие химического взаимодействия активных групп каучука и термопласта [27-29]. По-видимому, интенсивность взаимодействия нитрильных групп каучука между собой выше, чем с атомами хлора в ПВХ. Это подтверждают известные сведения о скорости термовулканизации БНК [25]. Увеличение содержания групп ОМ в вы-сокогомогенизированных смесях означает снижение интенсивности взаимодействия этих групп друг
(Ю3/Г), К"1 (103/Л, К-'
Рис. 5. Температурная зависимость времени корреляции нитроксильных радикалов 1 и 2 в вулканизатах СКН-26 (а) и СКН-18 (б) с ПВХ-Э и ПВХ-С. а: 1 - радикал 1, ПВХ-Э (светлые точки) и ПВХ-С (60 об/мин, темные точки); 2 - радикал 1, ПВХ-С (30 об/мин); 3 - радикал 2, ПВХ-Э; 4,5- радикал 2, ПВХ-С (60 и 30 об/мин соответственно); 6:1- радикал 1. ПВХ-Э (светлые точки) и ПВХ-С (60 об/мин, темные точки); 2 - радикал 2, ПВХ-Э; 3 - радикал 2, ПВХ-С (60 об/мин).
с другом вследствие пространственного разделения их включениями ПВХ. Из таблицы следует, что в смесях СКН-18 с ПВХ, полученных двумя способами, структура граничных областей одинакова и определяется весьма ограниченной совместимостью компонентов.
Описанные выше представления о структуре смесей различной гомогенности подтверждаются также исследованием вращательной подвижности нитроксильных радикалов 1 и 2 в зависимости от температуры (рис. 5). Время корреляции обоих радикалов в смесях на основе СКН-18 меньше в сравнении с СКН-26, что обусловлено более высокой жесткостью матрицы в последних.
На температурных зависимостях хс для радикала ТЕМПО (рис. 5), наблюдаются изломы, соответствующие релаксационным переходам в переходном слое (30-35°С), в мелких (50-60°С) и в крупных (80°С) элементах пространственной сетки ПВХ. Следовательно, радикал ТЕМПО сорбируется в достаточно большом количестве в наиболее подвижных областях этих элементов структуры. По наличию излома можно судить о структуре смеси и размере гомогенных участков каркаса полярного компонента. Так, в смесях на основе СКН-18 при любом способе совмещения компонентов гетерогенность настолько велика, что ПВХ находится в виде не только мелких, но и крупных образований, обладающих свойствами макрофазы (переход в области стеклования блочного ПВХ при 80°С). Этот переход наблюдается также и в гетерогенной смеси СКН-26: ПВХ, полученной высокотемпературным смешением при низкой скорости вращения ротора резиносмесителя (30 об/мин, таблица, образец 7). Последнее свидетельствует о высокой полидисперсности и наличии грубодисперсных частиц термопласта. Эти вулканизаты характеризуются очень низкой озо-ностойкостью. Напротив, высокогомогенные и озоностойкие смеси не имеют изломов в указанной области температур, что можно истолковать как высокую степень диспергирования ПВХ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мамедов Ш.М., Ядреев Ф.И., Ривин Э.М. // Бутади-еннитрильные каучуки и резины на их основе. Баку: Элм, 1991.
2. Затеев B.C. Дис. ... канд. хим. наук. Волгоград: Волгоградский политехи, ин-т, 1972.
3. Ханин С.Е. Дис. ... канд. хим. наук. М.: НИИШП, 1984.
4. Крисюк Б.Э., Попов А.А., Ливанова Н.М., Фарма-ковская М.П. // Высокомолек. соед. А. 1999. Т. 41. № 1. С. 102.
5. Зуев Ю.С. Разрушение полимеров под действием агрессивных сред. М.: Химия, 1972.
6. Малошук Ю.С., Кулезнев В.Н., Ханин С.Е. // Коллоид. журн. 1973. Т. 35. № 2. С. 408.
7. Ханин С.Е., Ангерт Л.Г., Кулезнев В.Н., Шаткое A.C. II Каучук и резина. 1974. № 1. С. 30.
8. Анциферова Л.И., Валова Е.В. // Хим. физика. 1994. Т. 13. №6. С. 89.
9. Анциферова Л.И., Валова Е.В. // Высокомолек. соед. А. 1996. Т. 38. № 11. С. 1851.
10. Попов A.A., Парфенов В.М., Крашенинникова Г.А., Заиков Г.Е. // Высокомолек. соед. А. 1988. Т. 30. № 3. С. 656.
11. Попов A.A., Рапопорт П.Я., Заиков Г.Е. Окисление ориентированных и напряженных полимеров. М.: Химия, 1987.
12. Получение и свойства поливинилхлорида / Под ред. Зильбермана E.H. М.: Химия, 1968.
13. Штаркман Б.П. Пластификация поливинилхлорида. М.: Химия, 1975.
14. Попов A.A., Ливанова Н.М., Богаевская Т.А., Фар-маковская М.П. // Пат. 95109654/09 Россия. 1996.
15. Оганесов Ю.Г., Осипчик B.C., Миндияров Х.Г., Раевский В.Г., Воюцкий С.С. И Высокомолек. соед. А. 1969. Т. 11. №4. С. 896.
16. Оганесов Ю.Г., Кулезнев В.Н., Воюцкий С.С. //Высокомолек. соед. Б. 1970. Т. 12. № 9. С. 691.
17. Айвазов А.Б., Миндияров Х.Г., Зеленев Ю.В., Оганесов Ю.Г., Раевский В.Т. // Высокомолек. соед. Б.
• 1970. Т. 12. № 1.С. 10.
18. Киселева P.C., Миндияров Х.Г., Ионкин B.C., Губанов Э.Ф., Ушакова Г.Г., Голикова Ф.А., Зеленев Ю.В., Воскресенский В.А. // Высокомолек. соед. А. 1972. Т. 14. №9. С. 2078.
19. Тхакахов Р.Б., Айвазов А.Б., Динзбург Б.Н., Зеленев Ю.В. II Высокомолек. соед. Б. 1980. Т. 22. №11. С. 843.
20. Перепечко И.И., Трепелкова Л.И., Бодрова Л.А., Бунина Л.О. II Высокомолек. соед. Б. 1968. Т. 10. № 7. С. 507.
21. Кулезнев В.Н., Догадкин Б.А., Клыкова ВД. // Коллоид, журн. 1968. Т. 30. № 2. С. 255.
22. Кулезнев В.Н. Смеси полимеров (структура и свойства). М.: Химия, 1980.
23. Физикохимия многокомпонентных полимерных систем / Под ред. Липатова Ю.С. Киев: Наукова думка, 1986. Т. 2.
24. Zheng Xiaojiang, Ри Henry Н., Yang Yanheng, Ziu Jun-feng/П. Polym. Sei. C. 1989. V. 27. № 7. P. 223.
25. Моисеев B.B., Есина Т.И. // Тематич. обзор. "Старение и стабилизация бутадиен-нитрильных каучу-ков". М. ЦНИИТЭНефтехим, 1978.
26. ДевирцЭ.Я.//Тематич. обзор."Бутадиен-нитриль-ные каучуки. Свойства и применение". М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1972.
27. Берлин A.A., Ганина В.И., Каргин В.А., Крон-манА.Т., Яновский Д.М. // Высокомолек. соед. 1964. Т. 6. № 9. С. 1684.
28. Берлин A.A., Кронман А.Г., Яновский Д.М., Каргин В.А. // Высокомолек. соед. 1964. Т. 6. № 9. С. 1688.
29. Кронман А.Г., Каргин В.А. // Высокомолек. соед. 1966. Т. 8. № 10. С. 1703.
Ozone Resistance of Vulcanized NBR-PVC Blends
N. M. Livanova, A. A. Popov, S. G. Karpova, T. A. Bogaevskaya, and M. P. Farmakovskaya
Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences, ul. Kosygina 4, Moscow, 117977 Russia
Abstract—A relationship between structure and ozone resistance of vulcanized blends of butadiene-acryloni-trile rubbers (NBR) and polyvinyl chloride) (PVC) was studied. The samples were prepared from NBR of the SKN-18, SKN-26, and SKN-40 grades and 70: 30 PVC (obtained by emulsion or suspension polymerization) by methods of high- and low-temperature blending followed by treatment in a thermostat. The properties of blends (including homogeneity, interphase transition layer structure, and ozone resistance) were studied by methods of stress relaxation, EPR, and IR spectroscopy. A mechanism of the ozone-protective action of thermoplast (PVC) in the blends with NBR is considered for the systems possessing various degrees of homogeneity.
