Модификаторы полифункционального действия на основе гидролизата коллагена для эластомерных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Артахинова Светлана Федоровна

• Артахинова Светлана Федоровна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Артахинова Светлана Федоровна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Модификация резин биологически активными соединениями

1.2. Роль некаучуковых компонентов в структуре натурального каучука

1.3. Природный коллаген, как перспективная полифункциональная добавка в резины

1.3.1. Строение, свойства и особенности коллагена

1.3.2. Источники и методы обработки коллагенсодержащего сырья

1.3.3. Модификация полимеров коллагеном

1.4. Требования к резинам уплотнительного назначения и их морозостойкость. Актуальность исследований для Сибири и Крайнего Севера

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Основные технологические процессы и параметры приготовления резиновых смесей

2.2.1. Рецептуры резин на основе изопренового каучука

2.2.2. Рецептуры резин на основе эпихлоргидринового каучука HYDRIN T6000

2.2.3. Рецептуры резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков

2.3. Методы исследований

Глава 3. Разработка технологии получения гидролизата коллагена из плавательного пузыря северных рыб и оценка его химического состава и свойств

3.1. Комплексные исследования природного объекта

3.1.1. Аминокислотный состав коллагена из плавательного пузыря северных рыб

3.1.2. Исследование структуры денатурированного коллагена с помощью атомно-силовой спектроскопии

3.1.3. Исследование химического состава плавательного пузыря методом ИК-спектроскопии и структуры природных объектов с помощью электронной микроскопии

2

3.2. Разработка технологии получения модификаторов на основе гидролизата коллагена из плавательного пузыря рыб и исследование их свойств

3.2.1. Определение молекулярной массы гидролизатов коллагена

3.2.2. Структурные исследования гидролизатов коллагена и определение размеров их частиц

3.2.3. Определение содержания тяжелых металлов в плавательных пузырях и микробиологические исследования гидролизатов

Глава 4. Влияние гидролизата коллагена на свойства резин на основе каучуков разной химической природы

4.1. Модификация гидролизатом коллагена резины на основе СКИ-3

4.2. Влияние гидролизата коллагена на свойства резин на основе полярных каучуков...............................................................................................................80 =

4.2.1. Влияние гидролизата коллагена на эксплуатационные свойства резин на основе ЭПХГ HYDRIN T6000

4.2.2. Структура и низкотемпературные свойства резин на основе ЭПХГ HYDRIN T6000, модифицированных гидролизатом коллагена

4.2.3. Исследование влияния гидролизата коллагена на свойства бутадиен-нитрильных каучуков с различным содержанием нитрила акриловой кислоты

4.3. Влияние гидролизата коллагена на свойства резин на основе БНКС-18, наполненных ТУ П803

4.4. Выявление механизмов взаимодействия гидролизата коллагена с полярными каучуками

Глава 5. Исследования резин на основе БНКС-18 и модификатора на основе коллагена, рекомендованных для промышленного применения

Заключение

Список литературы

Приложение 1. Термограммы резин на основе ЭПХГ

Приложение 2. Реометрические кривые ненаполненных смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков

Приложение 3. Термограммы резин на основе БНКС-18, содержащих различные концентрации активатора вулканизации и модификатора

Приложение 4. Патент на изобретение

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модификаторы полифункционального действия на основе гидролизата коллагена для эластомерных материалов»

Актуальность работы

Применение природных соединений является перспективным и мощным мировым трендом развития полимерного материаловедения, например, для получения экологически чистых эластомерных материалов используются кератинсодержащие белки, фосфолипиды, крахмал и т.д. Это позволяет создавать материалы с улучшенным комплексом свойств, решать проблемы комплексного использования сырья. Белковые модификаторы, благодаря наличию активных функциональных групп (амино-, карбоксильных, гидроксильных, сульфидных), могут выступать в роли промоторов адгезии, противостарителей, ускорителей и сшивающих агентов при вулканизации.

Проблема утилизации отходов рыбного хозяйства в Республике Саха (Якутия) решается неэффективно, лишь малая их часть перерабатывается. Плавательный пузырь северных видов рыб, состоящий почти полностью из коллагена, представляет собой ценное сырье для получения гидролизата коллагена (ГК), который может быть использован как для получения биологических активных добавок (БАД), медицинских препаратов, так и для технического применения - для модификации эластомерных материалов.

Природный, экологически чистый продукт на основе данного ГК может стать перспективным модификатором эластомеров. В литературе нет данных о влиянии подобных добавок на структуру и свойства резин. Представляет интерес опробовать продукт при разработке морозостойких резин, которые необходимы для изготовления комплектующих для техники, работающей в условиях Арктики и Крайнего Севера. Создание уплотнительных и других резинотехнических изделий (РТИ), способных надежно эксплуатироваться при низких температурах, является актуальной задачей, поскольку известно, что преждевременный выход из строя машин и механизмов в РС (Я) (до 40%) связан с недостаточной морозостойкостью различных РТИ. Представляет интерес изучение химического состава и структуры нового продукта, а также

исследование механизмов влияния ГК на процессы вулканизации и свойства резин.

Степень разработанности проблемы

Значительный вклад в изучение влияния биологически активных соединений на процессы структурирования эластомерных материалов внесли Потапов Е.Э., Туторский И.А., Моисеев В.В., Рахматуллина А.П., Рго^оп М., Przepюrkowska А. и др. Исследования показали, что модификаторы способствуют образованию дополнительных химических связей, улучшают технологические и некоторые эксплуатационные свойства, в то время как информации о влиянии ГК на низкотемпературные характеристики резин в литературе практически нет.

Целью диссертационной работы является разработка модификаторов на основе коллагена из плавательных пузырей северных видов рыб, исследование их свойств и изучение механизмов влияния на технологические и эксплуатационные характеристики резин на основе каучуков различной химической природы.

Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать технологию получения модификаторов на основе гидролизатов коллагена (ГК), исследовать их химический состав и структуру, определить возможные области применения;

2. Исследовать влияние ГК на параметры и механизмы вулканизации модельных резин на основе каучуков различной химической природы;

3. Выявить закономерности влияния ГК на эксплуатационные свойства выбранных резин специального назначения;

4. Оценить влияние модификатора на структуру модельных резин на основе каучуков различной химической природы;

5. Выбрать эластомерный материал для дальнейшей модификации гидролизатом коллагена с целью оптимизации свойств и разработки морозостойких резин;

6. Исследовать низкотемпературные свойства разработанных резин.

5

Научная новизна

1. Впервые показано, что регулирование плотности вулканизационной сетки с помощью гидролизата коллагена позволяет получить морозостойкие уплотнительные резины на основе каучуков, содержащих функциональные группы, работоспособные при экстремальных низких температурах (до минус 50 0С).

2. Методами гель-проникающей хроматографии, вискозиметрии, динамического светорассеяния, капиллярного электрофореза и электронной микроскопии впервые изучены состав, физико-химические параметры и структура гидролизатов коллагена из северных рыб. Показано, что гидролизат омуля имеет более высокие степень дисперсности, термостабильность и устойчивость к агрегации по сравнению с гидролизатом осетра.

3. Методами ИК-спектроскопии, реометрии и динамического механического анализа показано, что модификатор коллагена участвует в процессе серной вулканизации бутадиен-нитрильного каучука в качестве вторичного активатора. Предложен механизм, который заключается в активации формирования вулканизационной сетки за счет ионно-координационного взаимодействия гидролизата коллагена с оксидом цинка и ускорителем, что приводит к образованию действительного агента вулканизации и частичной модификации макромолекулярных цепей ГК.

4. Показано, что гидролизат коллагена оказывает преимущественное воздействие на полярные каучуки. Его влияние коррелирует с количеством полярных групп в БНКС: с увеличением количества звеньев нитрила акриловой кислоты повышается скорость вулканизации. Оптимальные эксплуатационные свойства резин наблюдаются при введении 2-3 мас.ч. модификатора.

Практическая значимость 1. Расширена сырьевая база получения гидролизатов коллагена путем использования доступных и дешевых отходов рыбоперерабатывающей промышленности Севера.

2. Впервые разработан способ получения экологически чистого модификатора из северных рыб (осетр, омуль) с применением щелочно-солевого гидролиза с последующей сублимационной сушкой, сохраняющий коллагеновую природу продукта и среднюю молекулярную массу до 100000 г/моль. Он характеризуется богатым аминокислотным составом и высокой пищевой ценностью, высокой степенью дисперсности и наличием наноразмерной фракции. На разработанную технологию получен патент РФ.

3. Определены области применения гидролизатов, полученных из плавательных пузырей северных рыб, которые включают производство БАД, кормов для животных, медицинских изделий, косметических средств, биологических матриксов для тканеинженерных конструкций, а также модификацию резин.

4. Разработаны резины на основе БНКС-18 с гидролизатом коллагена, обладающие повышенными низкотемпературными свойствами при критических температурах эксплуатации (до минус 50 0С), улучшенными физико-механическими свойствами, повышенной стойкостью к термическому старению, которые рекомендованы для изготовления РТИ уплотнительного назначения в исполнении «ХЛ», предназначенных для эксплуатации в условиях Крайнего Севера.

Методология и методы исследований. Для исследования гидролизатов коллагена, резиновых смесей применялся комплексный подход с использованием современных методов: ИК-спектроскопии, динамического рассеяния света, сканирующей электронной микроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, реокинетических исследований и др. Основные эксплуатационные характеристики резин определяли согласно стандартным методикам.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Технология получения модификаторов из плавательных пузырей северных рыб, пригодных для использования в качестве модификатора резиновых смесей.

2. Результаты исследований ГК, включающих анализ аминокислотного состава, вискозиметрические, хроматографические и ИК-спектроскопические измерения, определение распределения частиц по размерам, а также электрокинетические исследования.

3. Обобщенные зависимости по влиянию разработанного модификатора на свойства каучуков разного химического состава. Основные закономерности влияния его дозировки на плотность вулканизационной сетки и морозостойкость резин.

4. Механизм влияния гидролизатов на процессы структурирования резин, заключающийся в активации действия ускорителей вулканизации.

5. Рецептуры и технологии получения промышленных морозостойких резин уплотнительного назначения на основе БНКС-18, обеспечивающие высокие эксплуатационные характеристики, включая морозостойкость.

Достоверность и обоснованность полученных результатов, выводов и рекомендаций диссертационной работы подтверждаются применением комплекса современных методов исследования, а также их корреляцией с литературными данными.

Личный вклад автора. Автором проведен анализ литературных источников; выполнены экспериментальные исследования, включающие выбор технологии получения модификаторов и их всестороннее изучение; исследованы основные эксплуатационные свойства и проанализированы полученные данные. Публикации

По теме диссертации опубликовано 23 работы, в том числе 10 статей,

включая 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ и индексируемых в

БД WoS и Scopus, 1 патент, 12 работ в сборниках трудов конференций.

Апробация работы. Работы были доложены и обсуждены в виде устных

докладов на XVIII Всероссийской конференции «Каучук и резина: традиции и

новации» 2017, 2018, 2023, 2024 г.; Первом форуме АТУРК по арктическим

исследованиям (2018г.); Международной научно-технической конференции

8

"FAR EAST CONFERENCE-2018". (2018 г.); Международном симпозиуме по снижению выбросов и повышению экологичности энергетической промышленности (2024 г.).

Связь работы с научными программами: Госзадание Минобрнауки РФ FSRG-2023-0026 «Разработка физико-химических и технологических основ создания полифункциональных полимерных композитов и наноматериалов в интересах развития Арктической зоны РФ», 2023-2025; тема ИЕН СВФУ «Разработка экологически чистых ингредиентов на основе биологического и минерального сырья Якутии для полимерных композитов».

Структура работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 164 источников. Диссертация изложена на 153 страницах и содержит 4 приложения, 39 таблиц и 48 рисунков.

Список сокращений

БНКС - бутадиен-нитрильный каучук синтетический

ГК - гидролизат коллагена

ДАВ - действительный агент вулканизации

ДСК - дифференциально-сканирующая калориметрия

СКИ-3 - синтетический изопреновый каучук

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия

ЭПХГ - эпихлоргидриновый каучук

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Модификация резин биологически активными соединениями

Разработка и внедрение новых, экологически чистых полимерных материалов, включающихся в биосферные круговоротные циклы, является первостепенной основой концепции экологически безопасного устойчивого промышленного развития в стране. Известно, что при производстве эластомерных материалов чаще всего используют продукты переработки нефти, такие как синтетические каучуки, масла, смолы, сажа и др. Эти материалы способствуют повышению различных эксплуатационных свойств получаемого материала. Однако, растущее внимание к экологическим вопросам стимулирует поиск и разработку более безопасных и устойчивых альтернатив

[1-4].

За последние годы можно отметить значительное количество научных работ, посвященных получению новых эластомерных материалов с использованием сырья из возобновляемых источников - биологически активных соединений, которые могут значительно сократить использование миллионов тонн нефти для производства синтетических эластомеров и ингредиентов. Значительный вклад в изучение влияния биологически активных соединений на процессы структурирования эластомерных материалов внесли Потапов Е.Э., Туторский И.А., Моисеев В.В., Рахматуллина А.П., Рго^оп М., Przepюrkowska А. и др. Интерес к возобновляемым ресурсам проявляется не только из-за экологических аспектов, но и из-за их широкой доступности, положительных экономических характеристик, а также из-за приобретения материалами, полученными с их помощью, новых свойств. Производство устойчивых и экологически чистых эластомерных изделий требует разработки инновационных стратегий и подходов к использованию возобновляемых ресурсов [5-13].

Модификация представляет собой целенаправленный процесс изменения физико-химических характеристик полимерных материалов путем введения в

их макромолекулярную структуру небольшого количества фрагментов иной химической природы [14]. Химическая модификация эластомеров может осуществляться как на стадии их синтеза до выделения каучука из раствора или латекса, так и непосредственно в процессах переработки каучуков в соответствующие изделия.

В настоящее время накоплен большой экспериментальный материал по модификации синтетических резин на основе каучуков различного химического строения реакционноспособными биологически активными соединениями, улучшающими эксплуатационные свойства полученных вулканизатов. Широкий спектр модифицирующих систем на основе биологического сырья, применяемых при создании полимерных композиционных материалов, включает кератинсодержащие белки, полисахариды, фосфолипиды, крахмал и другие вещества [15-26].

Высокая эффективность модифицирующих систем на основе биологического сырья в полимерных материалах обусловлена их полифункциональностью, обеспечивающей одновременное участие в различных процессах формирования композитов. Потапов Е.Э. с соавторами [27] исследовали влияние гидролизатов кератина, полученных из птичьего пера, на процессы структурирования полихлоропрена. Результаты показали, что гидролизат кератина способен ингибировать окислительные процессы в данном эластомере. Авторы предполагают химическое взаимодействие полярного модификатора с подвижным аллильным атомом хлора в макромолекулах полихлоропрена. Кроме того, рассматривается возможность участия гидролизата кератина в формировании оксидной вулканизующей системы, что потенциально может позволить снизить её дозировку при сохранении высоких эксплуатационных характеристик вулканизатов. Как показали экспериментальные данные, модификатор участвует в процессах структурирования в качестве ускорителя вулканизации.

Присутствие кератина улучшает механические свойства композитов [28],

что, вероятно, является результатом образования общей пространственной

12

сетки между кератином и эластомером. Подобные результаты были получены польскими исследователями [29], которые использовали гидролизат кератина в качестве модификатора резин на основе бутадиен-нитрильного карбоксилатного каучука (ХВМК). По полученным результатам установлено, что при введении гидролизата кератина в ХВМК в количестве 5 мас. ч. плотность сетки увеличилась на 30% по сравнению с контрольной, за счет образования новых связей между полярными и неполярными фрагментами белка и эластомера. Также авторы полагают, что карбоксильные группы гидролизата кератина могут взаимодействовать с оксидом цинка с образованием комплексов. Действительно, модифицированные резины обладали повышенными физико-механическими свойствами - прочность при растяжении возросла на 30% по сравнению с исходной резиной.

Гидролизаты кератина активно используются в разработках полимерных композиций, о чем свидетельствуют многочисленные работы [30-33]. Так, например [34], авторы использовали смесь кокосового волокна и кератина в качестве компонента протекторов зимних шин. Смесь состояла из волокон целлюлозы (хлопок или кокос) и кератина (шерсть или мех) в пропорции от 1:5 до 5:1. Использование разработанной системы улучшило сцепление зимних шин из бутадиен-стирольного каучука с дорожным покрытием более чем на 12%. В патенте [35] в качестве наполнителя протекторных резин на основе бутадиен-стирольного каучука использовали гидролизаты кератина. Включение 10 мас.ч. гидролизата кератина в рецептуру резиновых смесей способствовало улучшению сцепления шин на мокрой поверхности.

Еще одним перспективным бионаполнителем в полимерной

промышленности является лигнин. Это сложный ароматический полимер,

который является побочным продуктом при производстве целлюлозы и других

растительных материалов. Большое количество функциональных групп на его

поверхности является одной из причин, по которой он широко изучается в

качестве армирующего наполнителя в составе резин и пластмасс. Для создания

эластомерных композитов на основе лигнина используется множество

технологий, например, поверхностная модификация лигнина, создание гибридных наполнителей из лигнина и неорганического материала [36].

В исследовании [37] была проанализирована возможность использования модифицированного лигнина в качестве наполнителя в составе резин на основе бутадиен-стирольного каучука. Лигнин модифицировали альдегидами и пропиленоксидом. В данной работе модифицированный бионаполнитель рассматривается как усиливающий компонент, повышающий прочность материала до семикратного значения. Авторы выделяют пропиленоксид в качестве наиболее эффективного модификатора лигнинсодержащих соединений, так как данный наполнитель равномерно распределяется по всей поверхности макромолекулы и проявляет армирующие свойства в бутадиен-стирольном каучуке.

Для повышения диспергируемости наполнителя на основе лигнинсодержащих соединений в резиновой матрице уменьшают размер частиц биополимера, путем создания нанонаполнителей на его основе. В работе [38], было установлено, что органосольвентный лигнин в малых концентрациях до 5 мас.ч., предварительно переведенный в наноразмерную дисперсию, улучшает механические свойства резин на основе натурального каучука. Еще одним способом уменьшения размера частиц лигнина является создание гибридных наполнителей на основе лигнина и кремнезема с помощью различных методов, например, методом совместного осаждения или золь-гель методом [39]. Такие наполнители существенно улучшают физико-механические свойства резин на основе натурального каучука по сравнению с композитами с добавлением технического углерода. Авторы объясняют, это образованием сетки наполнителя и синергическим эффектом лигнина и кремнезема, придающим каучуку более высокие механические свойства. В патенте [40] описан способ получения лигнинцеллюлозного наполнителя, который может оказаться очень эффективным модификатором не только для полиизопрена, но и, например, бутадиен-стирольного каучука.

Еще одним малоизученным, но перспективным модификатором природного происхождения является меланин. Данные полимеры представляют собой конденсированные полифенолы. В ряде работ [41-43] представлены результаты исследования по применению меланинов в качестве противостарителей в производстве эластомеров. Мономеры данной группы полимеров могут находиться в свободно-радикальном состоянии в виде феноксильных или семихинонных радикалов. Такое уникальное состояние обуславливает их антиоксидантные свойства [44].

Достаточно хорошо изучены способы модификации синтетического полиизопрена белковыми компонентами. Модификация полиизопрена белковыми фрагментами может осуществляться в твердой фазе или в растворе:

- использованием аминокислот, белков, содержащих в своей структуре функциональные группы, способные взаимодействовать с молекулами полиизопрена;

- предварительным введением в макромолекулы полиизопрена активных функциональных групп по отношению к аминокислотам и белкам с последующим их взаимодействием;

- предварительной активацией самих белков или аминокислот [45], введением в их состав функциональных групп реакционноспособных по отношению к макромолекулам каучука.

На практике оптимальным является способ модификации синтетического полиизопрена белками, заключающийся в предварительной активации эластомерной матрицы введением в нее функциональных групп, способных к непосредственному взаимодействию с модификаторами. В качестве функционализирующих агентов используют эпоксидные группы. При данном способе модификации наблюдается увеличение когезионной прочности сырых резиновых смесей, повышается сопротивление раздиру вулканизатов [14].

Улучшение свойств резиновых смесей и вулканизатов на основе

модифицированного белками эпоксидированного полиизопрена обусловлено

интенсификацией межмолекулярного взаимодействия и взаимодействия типа

15

эластомер - наполнитель благодаря наличию полярных белковых фрагментов, а также ориентацией макромолекул как относительно друг друга в соответствии с расположением привитых фрагментов белка, так и относительно частичек свободного белка в системе [46].

В диссертационной работе [47] исследованы свойства резин на основе СКИ-3, модифицированных фосфолипидами в массе и в растворе. Авторы использовали фосфолипидный концентрат (ФЛК), который является структурным аналогом фосфолипидов натурального каучука. Ими было показано, что модификация СКИ-3 ФЛК в массе (3 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) способствует снижению вязкости по Муни каучука, улучшению пласто-эластических свойств, увеличению когезионной прочности резиновых смесей на его основе и сопротивления раздиру вулканизатов. Данный модификатор также является антиоксидантом резиновых смесей. Авторы установили, что при модификации СКИ-3 фосфолипидным концентратом в массе повышается степень диспергирования наполнителя - технического углерода в резинах. Показано, что при втором способе модификации СКИ-3 фосфолипидами (в растворе) увеличивается когезионная прочность резиновых смесей, сопротивление раздиру вулканитов, снижаются гистерезисные потери. ИК-спектроскопия подтвердила присоединение фосфолипидного концентрата и показала снижение интенсивности пика, характерного для колебаний групп с кратными связами. Кроме того, фосфолипидный концентрат выполняет роль «привитого пластификатора», что позволило полностью исключить из рецептур высокоароматическое канцерогенное масло ПН-6.

Также фосфолипиды можно рассматривать в качестве природных

поверхностно-активных веществ, способных транспортировать активные

функциональные группы к макромолекулам каучука. Так в диссертационной

работе [48] проведена модификация изопренового каучука белково-липидным

комплексом (БЛК), состоящего из ФЛК и гидролизата кератина. БЛК получали

с помощью метода обращенных мицелл для перевода гидрофильных

фрагментов молекул белков в ультрадисперсное состояние в органическом

16

растворителе. Установлено, что введение БЛК способствует повышению когезионной прочности, сопротивления раздиру, физико-механических свойств вулканизатов. Также установлено, что исследуемый модификатор оказывает стабилизирующее действие на свойства резин на основе изопренового каучука. Авторы объясняют данный факт, способностью аминокислот, входящих в состав кератина ингибировать процессы термоокислительного старения.

В диссертационной работе [49] было изучено влияние серосодержащих аминокислот (цистин) на серную вулканизацию пленок из водной дисперсии СКИ-3 (ДСКИ-3) в зависимости от типа ускорителя и способа вулканизации. В качестве ускорителей вулканизации были использованы дитиокарбаматы, вулканизацию проводили в кипящей воде или в воздушном термостате при 120 и 140 0С. Было установлено, что сама аминокислота не является ускорителем вулканизации. Но в присутствии системы цистин - диэтилдитиокарбамат цинка происходит ускорение серной вулканизации и увеличение степени структурирования вулканизованных пленок из ДСКИ-3. Авторы полагают, что повышенная активность системы цистин - ускоритель объясняется распадом дисульфидных связей аминокислоты. Цистин и цистеин в результате расщепления серных связей в щелочной среде переходят во фрагменты типа ЯБ- и RS+, которые могут активно взаимодействовать с поляризованной двойной связью полиизопрена с образованием подвесок аминокислотного типа (рисунок 1).

NN2

СНг — СН — СООН ЫНг

Э — СН2 — СН — СООН

4-

СООН СООН

Рисунок 1 - Схема взаимодействия серосодержащих аминокислот с полиизопреном в его водной дисперсии [49].

Было установлено, что физико-механические показатели модифицированных пленок значительно выше, чем немодифицированных и оптимальным способом является вулканизация в кипящей воде.

Применение синтетических ПАВ и липидов натурального каучука в качестве диспергаторов позволило получить равномерное распределение биологически активных модификаторов на поверхности синтетического каучука [50]. Авторами установлено, что АПАВ оказываются более эффективными, способны дополнительно взаимодействовать с белками, увеличивая гидрофобность белковых продуктов, обеспечивая их лучшее распределение.

В другой работе [27] авторы предполагают, что механизм взаимодействия гидролизата кератина с водной дисперсией синтетического полиизопрена может протекать по реакции, как показано на рисунке 2.

мн, пн

СН1

-сн— с!—сн=сн-

зн

Рисунок 2 - Схема взаимодействия водной дисперсии синтетического полиизопрена и гидролизата кератина [27].

Экспериментальные данные показали, что введение гидролизата кератина в СКИ-3 привело к увеличению скорости серной вулканизации по сравнению с контрольными образцами, т.е. его можно рассматривать в качестве ускорителя

серной вулканизации за счет вхождения в его состав амино- и сульфгидрильных групп.

Таким образом, проведенные исследования подтверждают актуальность и перспективность исследований в области модификации эластомеров биологически активными соединениями. Этот подход открывает новые возможности для создания материалов с улучшенными свойствами и широким спектром применения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Артахинова Светлана Федоровна, 2025 год

Список литературы

1. Некрасова, А. А. Воздействие нефти и нефтепродуктов на окружающую среду / А. А. Некрасова, Д. М. Аривалов, О.С. Попова, Н. М. Привалова, М. М. Двадненко // Политематический сетевой электронный научный журнал кубанского государственного аграрного университета. - 2017.-№125(01). - С. 110.

2. Ланин, А. П. Опасное и вредное воздействие нефти и нефтепродуктов на окружающую среду / А. П. Ланин, А. Н. Новиков, А.В. Глухов, Р. Р. Садыков // Мир транспорта и технологических машин. - 2009. - № 1 (24). - С. 98-106.

3. Пащевская, Н.В. Негативное влияние нефтепродуктов на окружающую природную среду и способы ее защиты / Н.В. Пащевская // Чрезвычайные ситуации: промышленная и экологическая безопасность. - 2016. - № 1 (25). - С. 82-88.

4. Никонов, А.Н. Нефтяная промышленность, как один из серьезных загрязнителей окружающей среды / А.Н. Никонов, С.О. Потапова // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. - 2018. - Т. 1., № 9. - С. 666-673.

5. Цеханович М.С. Разработка нового кремний - углеродного нанокомпозита - активного наполнителя эластомеров для производства высокоскоростных легковых зимних и "зеленых" шин / М.С. Цеханович // Каучук и резина. -2008. - № 5. - С. 42-45.

6. Gill, Y. Q. Silanized silica compatibilization of NBR/gelatin blends for the production of green rubber products / Y. Q. Gill, M. S. Irfan, F. Saeed, M. Nadeem, H. Ehsan // Journal of Elastomers & Plastics. - 2018 - Vol.51, N 5. - P. 1-16.

7. Yu, P. Reinforcing styrene butadiene rubber with lignin-novolac epoxy resin networks / P. Yu, H. He, C. Jiang, D. Wang, Y. Jia, L. Zhou, D. M. Jia // eXPRESS Polymer Letters. - 2015. - Vol.9, N 1. - P. 36-48.

8. Abid, U. Potential applications of polycarbohydrates, lignin, proteins, polyacids, and other renewable materials for the formulation of green elastomers / U. Abid, Y. Q. Gill, M. S. Irfana, R. Umer, F. Saeed // International Journal of Biological Macromolecules. - 2021. - Vol.181. - P. 1-29

130

9. Gill, Y.Q. Hybrid NBR/chitosan/nanosilanised silica based green rubber products / Y.Q. Gill, F. Saeed, M.S. Irfan, H. Ehsan, A. Shakoor // J. Rubber Res. -2018. - Vol.21, N 3. - P. 194-208

10. Ceseracciu, L. Robust and biodegradable elastomers based on corn starch and polydimethylsiloxane (PDMS) / L. Ceseracciu, J.A. Heredia-Guerrero, S. Dante, A. Athanassiou, I.S. Bayer, // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2015. - Vol. 7, N 7. - P. 3742-3753

11. Djetoui, Z. Effect of wheat starch as filler on NR/SBR blends / Z. Djetoui, F. Djerboua, H. Ismail / Journal of Rubber Research. - 2023.- Vol. 26. - P. 271-278 (2023).

12. Смыковская, Р.С. Исследование композиционных материалов на основе термопластичных полимеров и кератина: дис. ...канд. хим. наук: 1.4.7 / Смыковская Регина Сергеевна. - Москва, 2022. - 117 с.

13. Li, S. Natural rubber-based elastomer reinforced by chemically modified multiscale leather collagen fibers with excellent toughness / S. Li, Y.Wang, W.Xu, B. Shi // ACS Sustainable Chemistry Engineering. - 2020. - Vol. 8. - P. - 5091-5099

14. Туторский, И. А. Химическая модификация эластомеров. И.А. Туторский, Е. Э. Потапов, А. Г. Шварц. - М.: Химия, 1993. - 304 с.

15. Патент № 2125067 Российская Федерация, МПК C08L9/00 Резиновая смесь / Гончарова Ю.Э., Потапов Е.Э., Сахарова Е.В.; заявители Гончарова Ю. Э., Потапов Е.Э., Сахарова Е.В., патентообладатель Гончарова Ю.Э. - № 97101347/04; заявл. 24.01.1997; опубл. 20.01.1999

16. Tshela Ntumba, Y.H. The Effect of Enzymatic Keratin Hydrolyzate on the Susceptibility of Cellulosic-Elastomeric Material to Biodecomposition / Y.H. Tshela Ntumba, A. Przepiorkowska, M. Prochon // International Journal of Chemical and Molecular Engineering. - 2014. - Vol.8, N 6. - P. 586-590.

17. Prochon, M. The Effect of Waste Fodder Potato Proteins on the Mechanical Properties of Carboxylated Acrylonitrile-Butadiene Rubber / M. Prochon, A. Przepiorkowska, Y. H. Tshela Ntumba // International Scholarly Research Network ISRN Polymer Science. - 2012. - Vol. 2012. - P. 1-5

131

18. Hang, L.T. Utilization of Leather Waste Fibers in Polymer Matrix Composites Based on Acrylonitrile-Butadiene Rubber / L.T. Hang, D.Q.Viet, P.D. Linh et. al. // Polymers. - 2021. - Vol. 13, N 117. - P. 1-11.

19. Shabani, I. Using of Leather Fibers as an Additive in Elastomeric Compounds: Its Effect on Curing Behavior and Physico-Mechanical Properties / I. Shabani, A.J. Arani, H.R. Dakhel, Gh. Iranmehr // Journal of Applied Polymer Science. - 2009. -Vol. 111. - P. 1670-1675.

20. Prochon, M. Influence of modified biopolymers on thermal properties and biodegradation processes of carboxylated nitrile-butadiene (XNBR) nanocomposities / M. Prochon // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2021. - Vol. 143. - P. 2933-2944

21. Bahl, K. Surface modification of lignosulfonates for reinforcement of styrene-butadiene rubber compounds / Bahl K., Jana S.C // Journal of Applied Polymer Science. - 2013. - Vol. 131, N 7.

22. Frigerio, P. Application of sulphur-free lignins as a filler for elastomers: Effect of hexamethylenetetramine treatment / P. Frigerio, L.Zoia, M.Orlandi, T. Hanel, L.Castellani // BioResources. - 2014. - Vol. 9, N 1. - P. 1387-1400.

23. Цыганова, М.Е. Модификация изопренового каучука ски-3 фосфолипидами в массе / М.Е. Цыганова, А.П. Рахматуллина, А.Д. Хусаинов // Технология и переработка полимеров и композитов. - 2015. - №3. - С. 6-10.

24. Рахматуллина, А.П. Влияние количества белково-липидных комплексов, действующих в качестве модификатора, на характеристики резин на основе синтетического полиизопрена / А.П. Рахматуллина, Х.Т.Чан, Е.Э. Потапов // Каучук и Резина. - 2019. - Т.78, №6. - С. 350-354.

25. Alwaan, I. M. Evaluation of morphological, mechanical, and rheological properties of vulcanized styrene-butadiene rubber/modified corn starch blends / I. M. Alwaan // Polym. Compos. - 2020.- № 28. - Р. 45-53.

26. Моисеев, В.В. Новые подходы к проблемам биосинтеза / В.В. Моисеев // Каучук и резина. - 1989. - № 7. - С. 60.

27. Колотилин, Д.В. Гидролизаты серосодержащих полипептидов (кератинов) как новые ингредиенты полимерных композиционных материалов / Д. В. Колотилин, Е.Э. Потапов, С. В. Резниченко, В. В. Ермилов, Э. В. Прут, В. Г. Волик, А. Н. Ковалева, А. А. Попов, Е. Е. Масталыгина, В. С. Поляков, Т. Ю. Федорова // Каучук и резина. - 2016. - № 3. - С.18-23.

28. Wambua, P. Natural fibers: Can they replace glass in fiber-reinforced plastics? / P. Wambua, J. Ivens, I.Verpoest // Compos Sci Technol. - 2003. - Vol. 63. -Р.1259-1264.

29. Prochon, M. L. Effects of biopolymer keratin waste sources in XNBR compounds / M. L.Prochon, Y. H. T. Ntumba // Rubber Chemistry and Technology. -2015. - Vol. 88, N2. - P. 258-275.

30. Prochon, M. Thermal properties and combustibility of elastomer-protein composites / M. Prochon, G. Janowska, A. Przepiorkowska, A. Kucharska-Jastrzabek // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. -2012 - Vol. 109. Р.1563-1570.

31. Liu. K. Silicone-Ionic Liquid Elastomer Composite with Keratin as Reinforcing Agent Utilized as Pressure Sensor / X. Liu, L. Yu, Z. Zhu, et al. // Macromolecular Rapid Communicarion. - 2020. - P. 1-5.

32. Zeng, S. Mechanochemistry promoted in-situ compatibilization for highly toughened elastomer and super elastic foam / S. Zeng, D. Xu, Q. Yang, et al. // Composites Part B: Engineering. - 2022. - Vol. 246.

33. Prochon, M. Keratin as a filler for carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber XNBR // M. Prochon, A. Przepiorkowska, M. Zaborski // Journal of Applied Polymer Science. -2007. - Vol. 106, N6. - P. 3674-3687.

34. European Patent № 795582 EPXXDW / Loreth W. Опубл. 1998

35. European Patent No. 728807 EPXXDW / Loreth W, Du Bois A, Beckmann O, Teves R, Leitner A.

36. Каримов, О.Х. Модификация лигнина для резиновых композитов / О.Х. Каримов // Промышленное производство и использование эластомеров. - 2022. -№ 3-4. - С. 12-16.

37. Jiang, C. The aggregation structure regulation of lignin by chemical modification and its effect on the property of lignin/styrene- butadiene rubber composites / C. Jiang, H. He, X.Yao, et. al. // Journal of Applied Polymer Science. -2017. - Vol. 135.

38. Hosseinmardi, A. Toughening of natural rubber nanocomposites by the incorporation of nanoscale lignin combined with an industrially relevant leaching process / A. Hosseinmardi, N. Amiralian, A.N. Hayat et. al. // Industrial Crops and Products. - 2021. - Vol. 159.

39. Zhang, X. Synthesis of lignin-modified silica nanoparticles from black liquor of rice straw pulping / X.Zhang, Z.Zhao, G. Ran, et. al. // Powder Technology. -2013. - Vol. 246. - P. 664-668.

40. Патент № 2542580 С1 Российская Федерация, МПК C08B 1/00, C09F 1/00, B03B 7/00, C07G 1/00, C08H 8/00. Способ комплексной переработки растительной биомассы : № 2014103967/04: заявл. 05.02.2014 : опубл. 20.02.2015 / В.Г. Андреев ; заявитель Андреев Владимир Георгиевич.

41. Новаков, И.А. Оценка стабилизирующего действия терпенофенолов на термоокислительную деструкцию резиновых смесей на основе бутадиен-стирольных каучуков/ И.А. Новаков, О.М. Новопольцева, Ю.Д. Соловьева, А.В. Кучин, И.Ю. Чукичева // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2012. - Т. 55, № 12. С. 90-93.

42. Краснова, Т.С. Исследование природных полимеров меланинов гриба inonotus obliquus (чага) в качестве противостарителей эластомерных композиций на основе каучуков общего назначения / Т.С. Краснова, О.М. Новопольцева // Международный студенческий научный вестник.-2015.- № 3-1.

43. Новопольцева, О.М. Фенольные антиокисиданты: перспективы и направления практического использования / О.М. Новопольцева, И.А. Новаков, Ю.Д.Соловьева // Химическая промышленность сегодня.-2012.-№ 12. - С. 25-33.

44. Грачёва, Н.В. Химическая модификация природных полимеров меланинов гриба inonotus obliquus (чага) с целью получения высокоактивных

антиоксидантов: авторефер. дис. ... канд. техн. наук: 02.00.06 / Грачева Наталья Владимировна. - Волгоград, 2014. - 24 с.

45. Имнадзе, Е.Г. Модификация СКИ-3 в водной дисперсии серосодержащими аминокислотами / Е.Г. Имнадзе, Е.Э. Потапов, И.Д. Ходжаева, В.Л. Кузнецов // Каучук и Резина. - 1985. - Выпуск 4. - С.19-21.

46. Потапов, Е.Э. Модификация синтетического полиизопрена аминокислотами и белками / Е.Э. Потапов, В.А. Шершнев, И.А. Туторский, В.Ф. Евстратов //Каучук и резина. - 1985. - Выпуск 8. - С. 38-42.

47. Цыганова, М.Е. Модификация синтетического изопренового каучука фосфолипидами: дис. ... канд. тех. наук: 05.17.06 /Цыганова Марина Евгеньевна. - Казань, 2012. - 146 с.

48. Тхань, Ч.Х. Модификация синтетического полиизопрена белково-липидными системами природного происхождения: дис. .канд. тех. наук: 05.17.06 / Чан Хыу Тхань. - Казань, 2018. - 138 с.

49. Имнадзе, Е. Г. Модификация водной дисперсии синтетического цис-1,4-полиизопрена серосодержащими аминокислотами: авторефер. дис. .канд. хим. наук: 05.17.12 / Имнадзе Елена Гивиевна. - М., 1987. - 24 с.

50. Гончарова, Ю.Э. Исследование влияния биологически активных модификаторов на свойства резиновых смесей на основе синтетического полиизопрена: авторефер. дис. ... канд. хим. наук: 05.17.06 / Гончарова Юлия Эдуардовна. - М., 1998. - 24 c.

51. Догадкин, Б.А. Химия эластомеров / Б.А. Догадкин, А.А. Донцов, В.А. Шершнев. - М.: Химия, 1981. - 376 с.

52. Sansatsadeekul, J. Characterization of associated proteins and phospholipids in natural rubber latex / J. Sansatsadeekul, J. Sakdapipanich, P. Rojruthai1 // Journal of Bioscience and Bioengineering. - 2011.- Vol. 111, N6. - P. 628-634.

53. Soysuwan, W. Antioxidant from Hevea brasiliensis latex serum / W. Soysuwan // MSc thesis, Prince of Songkla University, Thailand. - 2009. - P.65

54. Izyana, A. Effect of spray drying on protein content of natural rubber serum (NRS) / A. Izyana, E. Division, M.R. Board // IIUM Engineering Journal. - 2011. -Vol.12, N 4. - P. 61-65

55. Sabu, T. Natural rubber materials. Volume 1. Blends and IPNs / T. Sabu, K. R. Rajisha, J. M. Hanna. - Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2013. - 634 p.

56. Sakdapipanich, J. P. Molecular Structure of natural rubber and its characteristics based on recent evidence. In: Biotechnology - molecular studies and novel applications for improved quality of human life / J. P. Sakdapipanich, P. Rojruthai // Shanghai: InTech, 2012. - 248 p.

57. Nawamawat, K. Surface nanostructure of Hevea brasiliensis natural rubber latex particles / K. Nawamawat, J.T. Sakdaipanich, C.C. Ho, et al. // Colloids and Surfaces: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2011. - Vol. 390, N 3. - P. 157-166.

58. Wei, Y.C. In-situ observation of spatial organization of natural rubber latex particles and exploring the relationship between particle size and mechanical properties of natural rubber / Y.C. Wei, D. Zhu, W.Y. Xie, et. al. // Industrial Crops and Products. - 2022. - Vol.180.

59. Sakdapipanich, J. T. Structural characterization of natural rubber based on recent evidence from selective enzymatic treatments / J. T. Sakdapipanich // Journal of Bioscience and Bioengineering. - 2007. - Vol. 103, N 4. - P. 287-292.

60. Cornish, K. Rubber particles from four different species, examined by transmission electron microscopy and electron-paramagnetic-resonance spin labeling, are found to consist of a homogeneous rubber core enclosed by a contiguous, monolayer biomembrane / Katrina Cornish, D. F. Wood, J. J. Windle // Planta. -1999. - Vol. 210. - P. 85-96.

61. Liu, X. X. The role of natural rubber endogenous proteins in promoting the formation of vulcanization networks / X. X. Liu, M. F. He, M. C. Luo, et. al. // e-Polymers. - 2022. - Vol. 22, N 1. - P. 445-453.

62. Wei, Y.C. The role of non-rubber components acting as endogenous antioxidants on thermal-oxidative aging behavior of natural rubber / Y.C. Wei, W. Y. Xie, M. F. He, et. al. // Polymer Testing. - 2022. - Vol. 111. - 7 p.

63. Патшина, М. В. Анализ мирового рынка биоматериалов с целью определения потенциальных возможностей сырья животного происхождения / М. В. Патшина, Р. А. Ворошилин, А. М. Осинцев // Техника и технология пищевых производств. - 2021. - Т. 51, № 2. - С. 270-289.

64. Васильева, В.Т. Аминокислотный скор сиговых рыб Якутии / В.Т. Васильева, А.А. Ефимова, Т.В. Слепцова, С.М. Тимофеев // Вестник ДВО РАН. - 2019.- №3. - С. 127-132.

65. Батечко, С.А. Коллаген (inventia polish technologes) Эликсир красоты и здоровья. С.А. Батечко, Т.А. Андриюк - К.: Червона Рута-Туре, 2006. - 200 с.

66. Nagai, T. Collagen of octopus Callistoctopus arakawai arm / Takeshi Nagai, K. Nagamori, E. Yamashita, N. Suzuki // International Journal of Food Science and Technology. - 2002. - Vol.37. - P. 285-289.

67. Nagai, T. Partial characterization of collagen from purple sea urchin (Anthocidaris crassispina) test / T. Nagai, N. Suzuki // International Journal of Food Science and Technology. - 2000. - Vol. 35, N5. - P. 497-501.

68. Arvanitoyannis, I. S. Fish industry waste: treatments, environ-mental impacts, current and potential uses / I. S. Arvanitoyannis, A. Kassaveti // International Journal of Food Science and Technology. - 2008. - Vol. 43, N 4. - P. 726-745.

69. Ahmed, M. Collagen extraction and recent activities of collagen peptides derived from seafood waste: a review / Ahmed M., Verma A. K., Patel R. // Sustainable Chemistry and Pharmacy. - 2020. - Vol. 18. - 13 p.

70. Jeong, H.-S. Isolation and characterization of collagen from marine fish (Thunnus obesus) / H.S. Jeong, J. Venkatesan, S.K. Kim // Biotechnology and Bioprocess Engineering. - 2013. - Vol. 18. - P. 1185-1191.

71. Silva, T. H. Marine origin collagens and its potential application / T. H. Silva, J. Moreira-Silva, A. L. P. Marques, et. al. // Marine Drugs. - 2014. - Vol. 12. - P. 5881-5901.

72. Valimaa, A.L. Fish and fish side streams are valuable sources of high-value components / A.L. Valimaa, S. Makinen, P. Mattila, et. al. // Food Quality and Safety. - 2019. - No. 3. P. 209-226.

73. Неклюдов, А.Д. Коллаген: получение, свойства и применение: монография / А.Д. Неклюдов, А.Н. Иванкин. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - 336

74. Северина, Е.С. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина. - 2-е изд., испр. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 784 с.

75. Уайт, А. Основы биохимии / А. Уайт, Ф. Хендлер, Э. Смит, Р. Хилл. М.: МИР, 1981. - Т3. - 726 с.

76. Robins, S.P. Dynamics of Bone and Cartilage Metabolism / S.P. Robins, J. P. Bilezikian, M. J. Seibel. - Orlando: Academic Press, 1999. - 672 p.

77. Gelse, K. Collagens—structure, function, and biosynthesis / K. Gelse, E. Poschl, T. Aigner // Advanced drug delivery reviews. - 2003. - Vol. 55, N 12. - P. 1531-1546.

78. Mayne, R. New members of the collagen superfamily / R. Mayne, R.G. Brewton // Current Opinion in Cell Biology. - 1993. - Vol. 5, N 3. - P.883-890.

79. Rest, M. Collagen family of proteins / M. van der Rest, R. Garrone // FASEB Journal. -1991. - Vol.5, N3. - P.2814- 2823.

80. Myllyharju, J. Collagens and collagen-related diseases / J. Myllyharju, K.I. Kivirikko // Ann. Med. - 2001. - Vol. 33. P. 7 - 21.

81. Sato, K. Type XXVI collagen, a new member of the collagen family, is specifically expressed in the testis and ovary / K. Sato, K. Yomogida, T. Wada, // J. Biol. Chem. - 2002. - Vol. 277. - P. 37678-37684.

82. Гулый, М.Ф. Молекулярная биология биополимеры в биологии, народном хозяйстве и медицине / М.Ф. Гулый, Л.Т. Литвиненко. - Киев: Наукова думка, 1975.

83. Мазуров, В.И. Биохимия коллагеновых волокон / В.И. Мазуров. - М.: Медицина, 1973. - 217 с.

84. Иванова, Л.А. Коллаген в технологии лекарственных форм / Л.А. Иванова, И.А. Сычеников, Т.С. Кондратьева- М.: Медицина, 1984. - 112 с.

138

85. Марри, Р. Биохимия Человека: учебное пособие /Р. Марри, И. Греннер. -М.: Мир, 2009. - 414 с.

86. Muyonga, J. H. Characterisation of acid soluble collagen from skins of young and adult Nile perch (Lates niloticus) / Muyonga, J. H., C. G. B. Cole, K. G. Duodu // Food Chemistry. - 2004. - Vol. 85. - P. 81-89.

87. Johnston-Banks, F. A. Food gels / Johnston-Banks, F. A. - London: Elsevier Applied Science, 1990. - P. 233-289

88. Wong, D. W. S. Mechanism and theory in food chemistry / D. W. S. Wong. -New York: Springer, 2018.

89. Rizk, M. A. Extraction and Characterization of Collagen from Buffalo Skin for Biomedical Applications / Rizk M. A, Mostafa N. Y. // Oriental Journal of Chemistry. - 2016. - Vol. 32, N 3. - P. 1601-1609.

90. Зарубин, Н.Ю. Разработка технологии продукта с использованием композиции на основе коллагенового гидролизата из кожи рыб и растительных компонентов: дис. .канд. тех. наук: 05.18.04 / Зарубин Никита Юрьевич. - М., 2018. - 193 с.

91. Телишевская, Л.Я. Белковые гидролизаты. Получение, состав, применение: монография / Л.Я. Телишевская; под общ. ред. А.Н. Панина. - М.: Журнал Аграрная наука, 2000. - 296 с.

92. Kittiphattanabawon, P. Characterisation of acid-soluble collagen from skin and bone of bigeye snapper / P. Kittiphattanabawon, S. Benjakul, W. Visessanguan, et al. // Food Chemistry. - 2005. - Vol. 89, N 3. - P. 363-372.

93. Eastoe, J. E. The Amino Acid Composition of Fish Collagen and Gelatin / J. E. Eastoe // Biochemical Journal. - 1957. - Vol.65, N 2. - P. 363-368.

94. Silvipriya, K.S. Collagen: Animal Sources and Biomedical Application / K. S. Silvipriya, K. K Kumar, A. R. Bhat. et al. // Journal of Applied Pharmaceutical Science. - 2015. - Vol. 5, N 3. - P 123-127.

95. George, J. Collagen and its therapeutical applications in regenerative medicine collagen and its therapeutical applications in regenerative medicine / J. George, S.R.

Jegan, S.P. Mahija // International Journal for Scientific Research and Development. - 2018. - Vol. 6, N 1. - P. 268-277.

96. Diamantides, N. Correlating rheological properties and printability of collagen bioinks: The effects of riboflavin photocrosslinking and pH / N. Diamantides, L. Wang, L.; T. Pruiksma, et al. // Biofabrication. - 2017. Vol. 9, N 3. - 13 p.

97. Muthukumar, T. Collagen as a Potential Biomaterial in Biomedical Applications / T. Muthukumar, G. Sreekumar, T. Sastry, et al. // Reviews on Advanced Materials Science. - 2018. -Vol. 53. - P. 29-39.

98. Suzuki, A. Manufacturing mi-cropatterned collagen scaffolds with chemical-crosslinking for development of biomimetic tissue-engineered oral mucosa / A. Suzuki, Y. Kodama, K. Miwa, et al. // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. -P.1-14.

99. Parisi, C. Biomimetic gradient scaffold of collagen-hydroxyapatite for osteochondral regeneration / C. Parisi, L. Salvatore, L. Veschini, et al. // Journal of Tissue Engineering. - 2020. - Vol. 11.

100. Jang, C.H. MSCs-laden polycaprolactone/collagen scaffold for bone tissue regeneration / C.H. Jang, S.H. Ahn, G.-H. Yang, et.al. // RSC Advances. - 2016. Vol. 6. - P. 6259-6265.

101. Патент №2094999 С1 Российская Федерация, МПК A2203/00, С07Ю/36. Способ получения коллагена : № 93058205/13 : заявл. 09.04.1993 : опубл. 10.11.1997 / Коллаген Касинг Эйнар Шеландер АБ; заявитель Коллаген Касинг Эйнар Шеландер АБ.

102. Патент № 2288729 C2 Российская Федерация, МПК A61K 9/06, A61K 38/39, A61K 35/36, A61K 35/32. Способ выделения коллагена из костной ткани сельскохозяйственных животных: № 2003134131/15 : заявл. 24.11.2003 : опубл. 20.05.2005 / С.Н. Лунева, Е.Л. Матвеева, И.А. Талашова, А.Н. Накоскин, М.А. Ковинька ; заявитель Федеральное государственное учреждение науки "Российский научный центр Восстановительная травмотология и ортопедия имени Г.А. Илизарова" Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитию.

103. Патент №2076718 С1 Российская Федерация, МПК A61K 35/36, A61K 35/32. Способ получения коллагена : № 93014161 : заявл. 09.04.1993 : опубл. 10.04.1997 / Г.В. Беляева, Л.С. Новикова; заявитель Курский государственный медицинский институт.

104. Патент №2680968 С1 Российская Федерация, МПК C07K 1/12, C07K 2/00. Способность получения полностью гидролизованного коллагена: № 2018133623: заявл. 24.09.2018: опубл. 01.03.2019 / Э.М. Тер-Саркисян; заявитель Тер-Саркисян Эрик Мушекович.

105. Лукьяненко, В.И. Иммунобиология рыб / В.И. Лукьяненко - М.: Пищевая промышленность, 1971. - 364 с.

106. Foegeding, E. A. Characteristics of edible Muscle Tissues / Foegeding, E. A. // In: Fennema, O.R., Ed., Food Chemistry. - 1996. - P. 902-906.

107. Патент №2006104108 А Российская Федерация, МПК А61К 35/60. Гидролизат рыбьего белка: № 2006104108/15: заявл. 02.07.2004: опубл. 13.01.2005 / БЕРГЕ БИЛМЕД АС ; заявитель БЕРГЕ Рольф.

108. Патент № 2360693 C2 Российская Федерация, МПК A61K 35/60, A261K 38/01, A61P 9/10, A61P 3/06, A231J 3/34. Гидролизат рыбьего белка: № 2006104108/15 : заявл. 02.07.2004: опубл. 27.07.2009 /Берге Рольф; заявитель Атлантик Гарден АС

109. Патент №2567171 C1 Российская Федерация, МПК С08Р 1.06, A23J 1/04. Способ получения уксусной дисперсии высокомолекулярного рыбного коллагена: № 2014140300/13: заявл. 06.10.2014: опубл. 10.11.2015 / Л.Л. Семенычева, М. В. Астанина, Ю.Л. Кузнецова, Н. Б. Валетова, Е.В. Гераськина, О.А. Таранкова; заявитель Общество с ограниченной ответственностью "Система качества жизни".

110. Патент №2340210 C1 Российская Федерация, МПК A23L 1/325. Способ производства натурального структурообразователя : № 2011103578/13 : заявл. 01.02.2011: опубл. 20.08.2012 / И.Н. Ким, Г.Н. Ким, М.Н. Никонова; заявитель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет".

111. Хилькин, А.М. Коллаген и его применение в медицине / А.М. Хилькин, А.Б. Шехтер, Л.П. Истранов, В.Л. Леменев. - М.: Медицина, 1976. - 256 с.

112. Мухин, В. А. Ферментативные белковые гидролизаты тканей морских гидробионтов: получение, свойства и практическое использование / В. А. Мухин, В. Ю. Новиков. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2001. - 101 с.

113. Патент №2409216 C1 Российская Федерация, МПК A23J 1/10. Способ получения функционального коллагенового гидролизата : № 2009118048/13 : заявл. 12.05.2009: опубл. 20.01.2011 / Л.В. Антипова, С.А. Сторублевцев ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия.

114. Singh, P. Isolation and characterisation of collagen extracted from the skin of striped catfish / P. Singh, S. Benjakul, S. Maqsood, et. al. / Food Chemistry // Vol. 124, N 1. - 2011.- P. 97-105.

115. Патент № 2658766 C1 Российская Федерация, МПК A23J 1/10, A23J 3/04. Способ получения гидролизата рыбного коллагена: № 2017111763 : заявл. 06.04.2017: опубл. 22.06.2018 / М.В. Астанина, Л.Л. Семенычева; заявитель Общество с ограниченной ответственностью "Хеликсан Косметикс".

116. Chen, G. Development of biodegradable porous scaffolds for tissue engineering / G. Chen, T. Ushida, T. Tateishi // Biomaterials. - 1990. - Vol. 20, N 14. - P. 1339-1344.

117. Park, S.N. Characterization of porous collagen/hyaluronic acid scaffold modified by 1-ethyl-3-carbodiimide cross-linking / S.N. Park, J.C. Park, H.O. Kim, et al. // Biomaterials. - 2002. - Vol. 23, N 4. - P. 1205-1212.

118. Ren, L. Novel approach to fabricate porous gelatin-siloxane hybrids for bone tissue engineering / L. Ren, K. Tsuru, S. Hayakawa, et al. // Biomaterials. - 2002. -Vol. 23, N 4. - P. 4765-4773.

119. Дженкинс, М. Полимеры в биологии и медицине / М. Дженкинс. - М.: Научный мир, 2011. - 256 с.

120. Патент № 2604504 С2 Российская Федерация, МПК A23L 29/281. Способ получения сухого микропорошка коллагена: №20151117557/13 : заявл. 31.03.2015 : опубл. 10.12.2016 / Д.К. Гармаева, П.В. Никифоров ; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральные университет имени М.К. Аммосова".

121. Chronska, K. Comparison of the effects of collagen and modified collagen fillers on the properties of XNBR rubber / K. Chronska, A. Przepiórkowska // Journal of Applied Polymer Science. - 2009. - Vol.114, N 4. - P. 1984-1991.

122. Prochon, M. Hazardous Waste Management of Buffing Dust Collagen / M. Prochon, A. Marzec, O. Dzeikala // Materials. -2020. - Vol.13, N 7. - P. 1-15.

123. Li, S. Bio-inspired dual crosslinked network mediated by plant polyphenols for toughening natural rubber latex-based elastomeric composites / S. Li, F. Liang, J. Zhou, B. Shi // Industrial Crops and Products. - 2024. - Vol. 210.

124. Указ Президента Российской Федерации от 26.10.2020 г. № 645 «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период 2035 года» [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://publication.pravo.gov.ru/document/view/0001202010260033

125. Большой справочник резинщика. Часть 1. Каучуки и ингредиенты / [под ред. С. В. Резниченко, Ю. Л. Морозова]. - М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ», 2012. - 744 с.

126. Каблов, Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки до 2030 г. / Е.Н. Каблов // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - №8. - С.7-17

127. Технология резины: Рецептуростроение и испытания/ [под. Ред. Дика ДЖ.С.; пер. с англ ] - СПб.: Научные основы и технологии, 2010. -620 с.

128. Петрова, Н.Н. Особенности создания резин уплотнительного назначения для эксплуатации в условиях холодного климата / Н.Н. Петрова // Каучук и резина. - 2005. - №6. С. 27-20

129. Петрова, Н.Н., Портнягина В.В. Резины на основе смесей пропиленоксидного каучука и политетрафторэтилена / Н.Н. Петрова, В.В. Портнягина // Каучук и резина. - 2007. - №4. - С 8-11.

130. Kommling, A. Analysis of O-ring seal failure under static conditions and determination of end-of-lifetime criterion / Kommling A. et al. // Polymers. - 2019. -Т. 11. - №. 8. - С. 1251.

131. Петрова, Н. Н. Перспективы применения нового пластификатора -дибутоксиэтиладипината для производства морозостойких резин уплотнительного назначения / Н. Н. Петрова, В. В. Портнягина, Е. С. Федотова // Каучук и резина. - 2008. - № 1. - С. 18-22.

132. Соколова, М. Д. Исследование влияния технологии введения пластификаторов на свойства резин на основе эпихлоргидринового каучука / М. Д. Соколова, А. Ф. Федорова, В. В. Павлова // Арктика: инновационные технологии, кадры, туризм. - 2020. - № 1(2). - С. 201-207.

133. Федорова, А.Ф. Исследование влияния диоктилсебацината на свойства эпихлоргидриновых резин / А. Ф. Федорова, М. Л. Давыдова, В. В. Павлова [и др.] // Известия Волгоградского государственного технического университета. -2021. - № 5(252). - С. 27-32.

134. Бухина, М. Ф. Морозостойкость эластомеров / М. Ф. Бухина, С. К. Курлянд, - Москва: Химия, 1989. - 176 с.

135. Петрова, Н. Н. Принципы создания масло- и морозостойких резин и их реализация для эксплуатации в условиях холодного климата: 05.17.06 / автореф. дис. ... д-ра хим. наук / Петрова Наталия Николаевна. - Москва, 2006. - 48 с.

136. Петрова, Н. Н. Исследование влияния низких температур и углеводородных сред на свойства резин на основе пропиленоксидного и бутадиен-нитрильного каучуков / Н. Н. Петрова, А. Ф. Попова, Е. С. Федотова // Каучук и резина. - 2002. - №3. - С.6-10.

144

137. Портнягина, В. В. Резины на основе смесей пропиленоксидного каучука и ультрадисперсного политетрафторэтилена / В. В. Портнягина, Н. Н. Петрова // Каучук и резина. - 2014. - № 6. - С. 40-43.

138. Мухин, В. В. Эластомерные материалы уплотнительного назначения с улучшенными эксплуатационными характеристиками в климатических условиях Крайнего Севера: автореф. дис. ... канд. техн. Наук: 05.17.06 / Мухин Василий Васильевич. - Москва, 2022. - 24 с.

139. Кучерский, А.М. Влияние плотности сшивания резин на их морозостойкость / А.М. Кучерский, М.Е. Вараксин // Каучук и резина. -1987. -№11. - С-18-20.

140. Кучерский, А. М. Упругие и релаксационные свойства резин при малых деформациях: автореф. дис. ... д-ра. техн. наук: 05.17.02 / Кучерский Александр Михайлович. - Москва, 1995. - 43 с.

141. Kucherskii, A.M. Effect of chemical and physical crosslinks on cold-resistance of rubber / A.M. Kucherskii // Polymer Testing. - 2000. - Vol. 19 P. 445-457.

142. Кошелев, Ф.Ф. Общая технология резины / Ф.Ф. Кошелев, А.Е. Корнев,

A.М. Буканов. - 4-е изд, перераб. и доп. - М.: Химия, 1978. - 528 c.

143. Dietary protein quality assessment in human nutrition: report of an FAO Expert Consultation March 31 - April 2, 2011. Auckland, 2013.

144. Шварц, А.Г. Номограммы для определения густоты пространственной сетки вулканизатов / А.Г. Шварц // Коллоидный журнал. - 1957. - №3. - С. 31.

145. Иванова, С.Ф. Исследование коллагена из плавательного пузыря осетровых (ACIPENSERIDAE) и сиговых (COROGENIGAE) пород рыб / С.Ф. Иванова, Н.Н. Петрова // Вестник CВФУ. -2015. - №5 (49). - С. 51-59.

146. Березов, Т. Т. Биологическая химия / Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 1998. - 704 с.

147. Doyle, B.B. Infrared spectroscopy of collagen and collagen-like polypeptides /

B.B. Doyle, E.G. Bendit, E.R. Blout // Biopolymers 14. - 1975. -Vol. 14. N5. P. 937-957.

148. Sinthusamran, S. Comparative study on molecular characteristics of acid soluble collagens from skin and swim bladder of seabass / S. Sinthusamran, S. Benjakul, H. Kishimura // Food Chemistry.-2013. - Vol.138, N 4. P. 2435-2441.

149. Гармаева, Д.К. Экспериментальный опыт применения биологического клея на основе местного сырья для заживления кожных ран / Н.Н. Петрова, С.Ф. Иванова, П.В. Никифоров // Якутский Медицинский журнал. -2013-№1(41) - C.39-43

150. Тимофеева, Н.Ф. Исследование влияния гидролизата коллагена на адгезию фибробластов на поверхности полилактидных пленок / С.Ф. Артахинова, А. И. Исакова, А.А. Охлопкова, Н.Н. Петрова // Вестник Томского государственного университета. - 2024. - №35. С. 201-212.

151. Михайлова, С.Т. Изучение влияния гидролизата коллагена, полученного из плавательного пузыря северных вид рыб, на свойства резин на основе синтетических каучуков / С.Ф. Иванова // Сборник материалов Общеуниверситетской конференции научной молодежи СВФУ -2018 C. 682685.

152. Иванова, С.Ф. Перспективы модификации бутадиен-нитрильных каучуков гидролизатом коллагена из северных видов рыб / С.Ф. Иванова, Н.Н. Петрова // Каучук и Резина. -2019. - №5(78). - С. 302-307.

153. Артахинова, С.Ф. Влияние гидролизата коллагена на кинетику вулканизации и плотность сшивания резин на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 / С.Ф. Артахинова, А. И. Исакова, Н.Н. Петрова // Вестник технологического университета. - 2024. - Т.27, №3. С. 47-51.

154. Chronska, K. Buffing dust as a filler of carboxylated butadiene-acrylonitrile rubber and butadiene-acrylonitrile rubber / K. Chronska, A. Przepiorkowska // Journal of Hazardous Materials. - 2008. - Vol. 151. P. 348-355

155. Prochon, M. Innovative Application of Biopolymer Keratin as a Filler of Synthetic Acrylonitrile-Butadiene Rubber NBR / M. Prochon, A. Przepiorkowska // Journal of Chemictry. - 2013. - Vol. 2013. 8 p.

156. Daturi, M. Infrared Spectroscopy of Metal-Organic Frameworks / M. Daturi // Current physical chemistry. - 2012.-Vol.2. N.2. P.178-188.

157. Wagner, C.C. Vibration spectra of Zn (II) complexes of the amino acids with hydrophobic residues / C.C. Wagner, E.J. Baran // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. - 2009. - Vol. 72. N.5. P. 936-940.

158. Догадкин, Б.А. Химия и физика каучука / Б.А. Догадкин. - М.: Гос. науч-техн. изд-во хим. лит., 1947. - 421 с.

159. Краус, Дж. Усиление эластомеров. М.: Химия, 1968. - 484 с. 7.

160. Бухина, М.Ф. Технические свойства эластомеров. М.: Химия, 1984. -. 229 с.

161. Зильберман, Е.Н. Реакции нитрилов / Е.Н. Зильберман. - М.: Химия, 1972. - 448 с.

162. Донцов, А.А. Процессы структурирования эластомеров. - М.: Химия, 1978. - 228 c.

163. Mcmahan, C. M. Study of amino acid modifiers in guayule natural rubber / C. M. Mcmahan, D. Lhamo // Rubber chemistry and technology. -2015. - Vol. 88, N 2. P. 310-323.

164. Tuampoemsab, S. Influence of Amino Acids on Anti-Oxidative Properties of Green Natural Rubber and Natural Rubber Compound / S. Tuampoemsab // Advanced Materials Research. - 2013. - Vol. 747. P. 664-667.

Приложение 1. Термограммы резин на основе ЭПХГ

Термограмма ДСК резин на основе ЭПХГ, содержащая 2 мас.ч. ГК.

Термограмма ДСК резин на основе ЭПХГ, содержащая 3 мас.ч. ГК

Термограмма ДСК резин на основе ЭПХГ, содержащая 5 мас.ч. ГК

Приложение 2. Геометрические кривые ненаполненных смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков

Крутя тнймоме нто'|^Мп]

__1

4 3

2, /

Ж/6 1 - БНКС-18 2 - БНКС-18 4 ч . БНКС-1Я 4

1 мас.ч. 2 мас.ч. 3 мас.ч. 4 мае ч ГК ГК

4 - БНКС-18 4 5 - БНКС-18 4 ГК ГК

1 6 - БНКС-18 4 5 мас.ч. ГК

врймп[иннуть ЕЛ 12.0 18 0 24.0 ЗО.О 36.0 42.11 48.0 МО 60.«

Реометрические кривые ненаполненных смесей на основе БНКС-18 в зависимости от содержания ГК.

4

5 " 3 ""."".Г" —------|

б

1 - БНКС-28

2 ' 3 - 4 - Ьг±КС-2й БНКС-28 БНКС-28 + 1 ыас.ч; ГТК + 2 ыас.ч. ГК + 3 ыас.ч. ПС

1 - 5 - б-] БНКС-28 БНКС-28 + 4 ыас.ч. ГК + 5 ыас.ч. ГК

ярчния [минуть 6.0 12.0 1 ВО 24,0 3«.« 36.0 42.0 45.0 54.0 «0.0

Реометрические кривые ненаполненных смесей на основе БНКС-28 в зависимости от содержания ГК.

^ 4 0 Крутящий мои е-нтЭ'^Ыт]

4 ' 5 3 __ »

-

7, 2 б -—'

/ ■ К/ 1 2 - БНКС-40 + 1 ыас.ч. ГК 3 - БНКС-40 + 2 мае ч ГК

Ш / ш/ 4 - БНКС-40 + 3 ыас.ч. ГК 5 - БНКС-40 + 4 ыас.ч. ГК

Ш/ ........... б - БНКС-40 + 5 ыас.ч. ГК

йрсмя[мииуть 6.0

Реометрические кривые ненаполненных смесей на основе БНКС-40 в зависимости от содержания ГК.

Приложение 3. Термограммы резин на основе БНКС-18, содержащих различные концентрации активатора вулканизации и модификатора

Термограмма ДСК резины на основе БНКС-18, рекомендованная для промышленного применения, содержащая 2.5 мас.ч. ZnO

Термограмма ДСК резины на основе БНКС-18, рекомендованная для промышленного применения, содержащая 5.0 мас.ч. ZnO

ДСК /(мВт/мг) Т экзо

-0.35-

■0.4

■0.45

0.5

■0.55

100.0 -50.0 0.0 50.0 100.0 150.0

Температура Г С

Термограмма ДСК резины на основе БНКС-18, рекомендованная для промышленного применения, содержащая 2.5 мас.ч. ZnO и 2.0 мас.ч. ГК

Термограмма ДСК резины на основе БНКС-18, рекомендованная для промышленного применения, содержащая 5.0 мас.ч. ZnO и 2.0 мас.ч. ГК

Приложение 4. Патент на изобретение