The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются углерод-минеральное сырье – шунгит (месторождение «Бакырчик», Абайская область).

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны көміртек-минералды шикізат – шунгит ("Бақыршық" кен орны, Абай облысы) болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Эффективное использование отходов ГМК – шунгита в разработке новых рецептур резиновых смесей с заданными физико-механическими свойствами.

Aim of work (in Kazakh) : Берілген физика-механикалық қасиеттері бар резеңке қоспалардың жаңа рецептураларын әзірлеуде ТМК қалдықтарын - шунгитті тиімді пайдалану.

Методы исследования (на русском) : Для анализа шунгитовых материалов используются методы определения химического состава (РСА), удельной поверхности, pH водной вытяжки, содержания углерода, зольности, влажности, насыпной плотности, абсорбции дибутилфталата, йодного числа и др., также метод пенного флотационного обогащения шунгита. Используются следующие методы получения резиновых смесей: 1) в лабораторном резиносмесителе производится смешение ингредиентов 2) на лабораторных вальцах производиться вальцевание В качестве усиливающих наполнителей используются шунгит (ШР) и шунгитовый концентрат (ШК). На этапе смешения – экспериментальным путем в лабораторных условиях осуществляется замена технического углерода на ШР и ШК, а также подбираются оптимальные соотношения компонентов состава рецептуры. Для вулканизации резиновых смесей используется гидравлический вулканизационный пресс. Для определения основных физико-механических показателей резиновых смесей используется методы определения вязкости по Муни, плотности цепей вулканизационной сетки по теории Флори-Ренера, условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, твердости по Шору А, температурного предела хрупкости, сопротивления раздиру, определения стойкости к жидким агрессивным средам, маслобензостойкости, когезионной прочности и других показателей, которые проводятся согласно стандартным ГОСТ-методикам. Для изучения радиоэкранирующих свойств резиновых смесей используется метод поглощения напряженности электромагнитного поля (ЭМП).

Методы исследования (на казахском) : Шунгит материалдарын талдау үшін химиялық құрамын (РСА), меншікті бетін, су сығындысының рН, көміртегі құрамын, күлді, ылғалдылықты, сусымалы тығыздықты, дибутилфталатты сіңіруді, йод санын және т.б. анықтау әдістері, сондай-ақ шунгитті көбікті флотациялық байыту әдісі қолданылады. Резеңке қоспаларын алудың келесі әдістері қолданылады: 1) зертханалық резеңке араластырғышта ингредиенттерді араластыру жүргізіледі; 2) зертханалық біліктерде резеңке қоспаны біліктеу жүргізіледі. Күшейтетін толтырғыштар ретінде шунгит (ШР) және шунгит концентраты (ШК) қолданылады. Зертханалық жағдайда эксперименттік жолмен техникалық көміртекті ШР және ШК-ға ауыстыру жүзеге асырылады, сондай-ақ формула құрамдас бөліктерінің оңтайлы арақатынасы таңдалады. Резеңке қоспаларды вулканизациялау үшін гидравликалық вулканизациялық пресс қолданылады. Резеңке қоспалардың негізгі физика-механикалық көрсеткіштерін анықтау үшін Муни бойынша тұтқырлықты, Флори-Ренер теориясы бойынша вулканизациялық тор тізбектерінің тығыздығын, шартты созылу беріктігін, жыртылу кезіндегі салыстырмалы ұзартуды, Шор А қаттылығын, сынғыштықтың температуралық шегін, сынуға төзімділікті, сұйық агрессивті ортаға төзімділікті, майға және бензинге төзімділікті, когезияға төзімділікті анықтау әдістері қолданылады. стандартты ГОСТ әдістемелеріне сәйкес жүргізілетін беріктік және басқа көрсеткіштер. Резеңке қоспалардың радиоқабылдағыш қасиеттерін зерттеу үшін электромагниттік өрістің (ЭМӨ) кернеулігін сіңіру әдісі қолданылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Из шунгита получен шунгитовый концентрат (ШК) с содержанием углерода до 39-40 % мас. Определен химический состав ШР и ШК, определена удельная поверхность ШР и ШК, которая составила 9 и 17 м2/г, соответственно. Определены значения рН водной вытяжки: ШР – 7,6, ШК – 7,9. Определены значения показателей влажности: ШР – 3,0%, ШК – 3,2 %. Определены значения показателей зольности: ШР – 89±0,5 % мас., ШК – 61±0,5 % мас. Определены значения показателей адсорбция дибутилфталата: ШР – 25,8 см3/100 г, ШК – 19,7 см3/100 г. Определены значения показателей йодного числа: ШР – 1,9 мг/г, ШК – 3,0 мг/г. Морфология поверхности ШР и ШК изучена с помощью метода сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Ингредиенты резиновой смеси смешивали в лабораторном резиносмесителе при температуре 60℃ и скорости вращения роторов 60 об/мин с частичной и(или) полной заменой технического углерода (ТУ) на ШР и ШК от 5,0 до 100,0 % мас. Вязкость резины по Муни составила от 61 до 83 ед. Оптимум вулканизации t(90) резиновых смесей с различным содержанием ШР и ШК составляет от 13,8 до 18,2 минут. Будет продолжена оптимизация технологии получения резиновых смесей с использованием шунгитовых материалов (влияние соотношения шунгитовых материалов и остальных компонентов, химического состава, размера первичных агрегатов, структуры, пористости материалов на качественные и количественные показатели стандартных образцов).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Шунгит кенінінен құрамында 39-40% мас. дейін көміртегі бар шунгит концентраты (ШК) алынды. ШР және ШК химиялық құрамы, меншікті беті анықталды, ол тиісінше 9 және 17 м2/г құрады. Су сорғышының рН мәндері анықталды: ШР - 7,6, ШК - 7,9. Ылғалдылық көрсеткіштерінің мәндері анықталды: ШР - 3,0%, ШК - 3,2 %. Күл көрсеткіштерінің мәндері анықталды: ШР - 89±0,5% мас., ШК - 61±0,5% мас. Дибутилфталаттың адсорбциясы көрсеткіштерінің мәндері анықталды: ШР – 25,8 см3/100 г, ШК – 19,7 см3/100 г. Йод санының көрсеткіштерінің мәндері анықталды: ШР - 1,9 мг/г, ШК - 3,0 мг/г. ШР және ШК бетінің морфологиясы сканерлеуші электронды микроскоп (СЭМ) әдісімен зерттелді. Резеңке қоспасының ингредиенттері зертханалық резеңке араластырғышта 60℃ температурада және 60 айн/мин роторлардың айналу жылдамдығында техникалық көміртекті (ТУ) ШР мен ШҚ-ға 5,0-ден 100,0% мас. дейін ауыстырумен араластырылды. Муни бойынша резеңке тұтқырлығы 100 °C температурада анықталды, ол 61-ден 83 бірлікке тең болды. Резеңке қоспалардың t(90) вулканизациясының оптимумы 13,8-ден 18,2 минутқа дейін құрады. Шунгитті материалдарды (шунгитті материалдар мен басқа компоненттердің арақатынасының, химиялық құрамының, бастапқы агрегаттардың мөлшерінің, құрылымының, материалдардың кеуектілігінің стандартты үлгілердің сапалық және сандық көрсеткіштеріне әсері) пайдалана отырып, Резеңке қоспаларды алу технологиясын оңтайландыру жалғастырылатын болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основными компонентами в рецептуре резиновых смесей являются каучуки (натуральный, синтетический), наполнитель (технический углерод, в основном получают из углеводородного сырья) и др. Полная и/или частичная замена технического углерода на шунгит в рецептуре резиновых смесей позволит расширить линейку недорогих отечественных РТИ с высокими физико-механическими свойствами. До настоящего времени все основные компоненты рецептур РТИ ввозились с помощью импорта. Выполнение данного проекта позволит в практическом направлении: • увеличить сырьевую базу для получения РТИ путем переработки углерод-минеральных отходов • снизить себестоимость на 10-15% и расширить количество предлагаемых на рынке продуктов резиновых производств • расширить арсенал наполнителей для эластомеров, путем замены промышленного технического углерода на шунгитовые материалы • расширить виды основных групп резин общего и специального назначения; • дать рекомендации для дальнейшей коммерциализации проекта В научном направлении позволит: • расширить багаж научных знаний в области разработок полимерных и композиционных материалов с использованием отходов ГМК Казахстана • опубликовать научные публикации в международных журналах с высоким импакт-фактором • разработать принципиально новые технологии, в которых нуждается отечественная научно-техническая база • дать рекомендации по разработке учебно-методических курсов для учебных заведений РК

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Резеңке қоспалар формуласындағы негізгі компоненттер каучук, толтырғыш және т.б. Резеңке қоспалар формуласындағы техникалық көміртекті шунгитке толық және/немесе ішінара ауыстыру жоғары физика-механикалық қасиеттері бар арзан отандық РТБ желісін кеңейтуге мүмкіндік береді. Осы уақытқа дейін РТБ рецептураларының барлық негізгі компоненттері импорттың көмегімен әкелінді. Бұл жобаны орындау практикалық бағытта келесі мүмкіндіктер береді: • көміртек-минералды қалдықтарды қайта өңдеу арқылы РТБ алу үшін шикізат базасын ұлғайту • өзіндік құнын 10-15% төмендету және нарықта ұсынылатын резеңке өндірісі өнімдерінің санын кеңейту • өнеркәсіптік техникалық көміртекті шунгит материалдарына ауыстыру арқылы эластомер толтырғыштарының арсеналын кеңейту • жалпы және арнайы мақсаттағы резеңкелердің негізгі топтарының түрлерін кеңейту • жобаны одан әрі коммерцияландыру үшін ұсыныстар беріңіз. Ғылыми бағытта: • Қазақстан ТМК қалдықтарын пайдалана отырып, полимерлік және композициялық материалдарды әзірлеу саласындағы ғылыми білімнің багажын кеңейту • жоғары импакт-факторы бар халықаралық журналдарда ғылыми жарияланымдарды жариялау • отандық ғылыми-техникалық база қажет ететін түбегейлі жаңа технологияларды әзірлеу • ҚР оқу орындарына арналған оқу-әдістемелік курстарды әзірлеу бойынша ұсыныстар беру

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Предлагаемая авторами работа имеет большую значимость как в национальном, так и в международном масштабах. Несмотря на то, что в РК имеется более 10 компаний-производителей резинотехнических изделий, отрасль производства резиновых смесей мало развита, хотя имеются все предпосылки и сырьевые ресурсы, позволяющие развить полный технологический цикл. Полученные результаты обеспечат рациональное использование отходов горно-металлургического комплекса Казахстана, в частности, шунгитовых материалов, усовершенствовать технологии получения резиновых смесей, снизив затраты на технический углерод, белую сажу и др., а также улучшит экологическую обстановку Абайской области посредством переработки техногенных отходов – шунгита. На настоящем этапе свою заинтересованность в осуществлении данных исследований проявляет компания TOO «AIM Lab» (г. Алматы), которая в случае успешной реализации данного проекта примет активное участие в производстве РТИ с использованием шунгитовых материалов.

Efficiency (in Kazakh) : Авторлар ұсынған жұмыс ұлттық және халықаралық ауқымда үлкен маңызға ие. ҚР-да резеңке-техникалық бұйымдарды өндіруші 10-нан астам компания бар екеніне қарамастан, резеңке қоспаларын өндіру саласы аз дамыған, дегенмен толық технологиялық циклды дамытуға мүмкіндік беретін барлық алғышарттар мен шикізат ресурстары бар. Алынған нәтижелер Қазақстанның тау-кен металлургиялық кешенінің қалдықтарын, атап айтқанда шунгит материалдарын ұтымды пайдалануды қамтамасыз етеді, техникалық көміртекке, ақ күйеге және т.б. шығындарды азайта отырып, Резеңке қоспаларды алу технологияларын жетілдіреді, сондай – ақ техногендік қалдықтарды-шунгитті қайта өңдеу арқылы Абай облысының экологиялық жағдайын жақсартады. Осы кезеңде "AIM Lab" ЖШС (г. Алматы), ол осы жобаны сәтті іске асырған жағдайда шунгит материалдарын пайдалана отырып, РТБ өндірісіне белсенді қатысады.

Field of application (in Russian) : Результаты выполняемой работы решат проблему переработки техногенных отходов – шунгита, дадут возможность внедрить шунгитовые материалы в производство резиновых смесей с заданными характеристиками и найдут широкое применение в строительной, химической, аэрокосмической, машиностроительной, текстильной, пищевой и др. промышленностях РК.

Field of application (in Kazakh) : Орындалған жұмыстың нәтижелері техногендік қалдықтарды – шунгитті қайта өңдеу мәселесін шешеді, берілген сипаттамалары бар резеңке қоспалар өндірісіне шунгитті материалдарды енгізуге мүмкіндік береді және ҚР құрылыс, химия, аэроғарыш, машина жасау, тоқыма, тамақ және басқа да өнеркәсіптерінде кеңінен қолданылады.