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 закрытом лабораторном резиносмесителе производится смешение ингредиентов при заданной температуре и скорости вращения роторов; 2) на лабораторных вальцах при заданном между валками зазоре производиться вальцевание резиновой смеси. 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) жабық зертханалық резеңке араластырғышта ингредиенттерді белгіленген температурада және роторлардың айналу жылдамдығында араластыру жүргізіледі; 2) зертханалық біліктерде резеңке қоспаны біліктеу жүргізіледі. 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) : Шунгитовый концентрат дополнительно обработан кислотным выщелачиванием (ШКК) с целью увеличения содержания углерода в наполнителе. Определен химический состав ШКК с повышенным содержанием углерода до 55%, понижением содержания минеральной части, включая оксид кремния до 9%. Удельная поверхность ШКК составила 19 м2/г. Изучена морфология поверхности с помощью метода сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) и проведен элементный анализ наполнителей методом энергодисперсионного рентгеновского микроанализа (EDS). Вязкость резин по Муни с повышением содержания ШКК увеличилась от 59 до 63 ед. Оптимум вулканизации t(90) резиновых смесей увеличением содержания ШКК возрастает от 8,0 до 8,9 минут. Прочностные характеристики с повышением содержания ШКК повышаются от 9,8 МПа до 10 МПа, удлинение до 333%, эластичность и твердость демонстрируют повышенные показатели на 6-7% сравнительно с контрольным образцом (100%). Будет продолжена оптимизация технологии получения резиновых смесей с использованием шунгитовых материалов, а также испытания стандартных образцов резин после термостарения, а также после экспозиции в специальной нефтяной жидкости.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Шунгит концентраты толтырғыштағы көміртегі мөлшерін арттыру мақсатында қышқылмен шаймалау арқылы қосымша өңделеді. Құрамында көміртегі мөлшері 55%-ға дейін жоғарылаған, кремний оксидін қоса алғанда, минералды бөліктің мөлшері 9%-ға дейін төмендеген ШКК химиялық құрамы анықталды. ШКК меншікті беті 19 м2/г құрады. Сканерлеуші электронды микроскоп (СЭМ) әдісі арқылы бетінің морфологиясы зерттелді және энергия дисперсиялық рентгендік микроанализ (EDS) әдісімен толтырғыштарға элементтік талдау жүргізілді. Muni резеңкелерінің тұтқырлығы ШКК құрамының жоғарылауымен 59-дан 63 бірлікке дейін өсті. Резеңке қоспалардың t(90) вулканизациясының оңтайлы мөлшері ШКК құрамының ұлғаюымен 8,0-ден 8,9 минутқа дейін артады. ШКК құрамының жоғарылауымен беріктік сипаттамалары 9,8 МПа-дан 10 МПа-ға дейін артады, 333%-ға дейін ұзарту, икемділік пен қаттылық бақылау үлгісімен (100%) салыстырғанда 6-7%-ға жоғары көрсеткіштерді көрсетеді. Шунгитті материалдарды пайдалана отырып резеңке қоспаларды алу технологиясын оңтайландыру, сондай-ақ термоқартаюдан кейін, сондай-ақ арнайы мұнай сұйықтығында экспозициядан кейін резеңкелердің стандартты үлгілерін сынау 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 мүмкіндік 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.