Kazakhstan journal for oil & gas industryKazakhstan journal for oil & gas industry2707-42262957-806XKMG Engineering10888810.54859/kjogi108888Научная статьяИсследование радиационной сшивки полиэтиленов в различных средах для применения в строительной и нефтегазовой отраслиСейтеноваГайни Жумагалиевна<p>канд. хим. наук</p>gainiseitenova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-6202-3951СыздыкАяжан Галымкызыayazhanka.syzdyk@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0007-4435-0976ДюсоваРизагуль Муслимовна<p>канд. техн. наук</p>rizagul.dyussova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-3083-5255БайгазиновЖанат Абылканович<p>канд. биол. наук, PhD</p>zh.baigazinov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0348-8473НуркасимовАзат Канатовичnurkasimov@pnt.kzhttps://orcid.org/0009-0007-8222-8349КасымжановМарат Тулеужановичkasymzhanov@pnt.kzhttps://orcid.org/0000-0002-3977-4084Ассоциация производителей и потребителей нефтегазохимической продукцииЕвразийский национальный университет им. Л.Н. ГумилеваТорайгыров УниверситетПарк ядерных технологий010420268166783006202505092025Copyright © 2026, Сейтенова Г.Ж., Сыздык А.Г., Дюсова Р.М., Байгазинов Ж.А., Нуркасимов А.К., Касымжанов М.Т.2026<p><strong>Обоснование. </strong>Вспененный полиэтилен широко используется в строительстве и нефтегазовой отрасли в качестве тепло- и звукоизоляционного материала благодаря сочетанию низкой теплопроводности, влагостойкости и химической устойчивости. Однако для повышения долговечности и эксплуатационных характеристик требуется его модификация. Одним из эффективных методов является радиационная сшивка, позволяющая формировать трёхмерную пространственную сетку в полимере и повышать устойчивость к деструктивным воздействиям.</p> <p><strong>Цель.</strong> Определить влияние дозы электронного облучения и газовой среды (воздух, аргон, азот) на степень сшивки полиэтиленов, применяемых в строительной и нефтегазовой изоляции.</p> <p><strong>Материалы и методы. </strong>В исследовании использованы образцы полиэтиленов, прошедшие электронное облучение при дозах 75, 125 и 175 кГр. Эксперименты проводились в различных газовых средах: воздухе, аргоне и азоте. Для количественной оценки степени сшивки применялся метод определения содержания гель-фракции в соответствии с ГОСТ Р 59112-2020. Для анализа структурных изменений в молекулярной решётке использовалась ИК-Фурье спектроскопия на приборах Инфралюм ФТ-08 (Россия) и Shimadzu IR Spirit (Япония).</p> <p><strong>Результаты. </strong>Установлено, что оптимальной дозой облучения является 125 кГр, при которой достигается максимальная степень сшивки. В инертных средах (аргон, азот) наблюдается более высокое содержание гель-фракции по сравнению с воздушной атмосферой, где фиксируется усиление процессов деструкции. Полученные данные подтверждают корреляцию между условиями облучения и структурной стабильностью полиэтилена.</p> <p><strong>Заключение. </strong>Радиaционная сшивка полиэтиленов обеспечивает улучшение их эксплуатационных характеристик, включая термостойкость, химическую и механическую устойчивость. Это позволяет рекомендовать технологию для создания долговечных теплоизоляционных и защитных материалов, востребованных как в строительной, так и в нефтегазовой отрасли.</p>bitumen–polymer compositeIR spectroscopypolypropyleneheavy petroleum residuesfunctional groupsstructural transformationsбитумдық-полимерлі композитИК-спектроскопияполипропиленауыр мұнай қалдықтарыфункционалды топтарқұрылымдық түрлендірулербитумно-полимерный композитИК-спектроскопияполипропилентяжёлые нефтяные остаткифункциональные группыструктурные преобразования1.Demongeot A, Groote R, Goossens H, et al. Cross-Linking of Poly(butylene terephthalate) by Reactive Extrusion Using Zn(II) Epoxy-Vitrimer Chemistry. Macromolecules. 2017;50(16):6117–6127. doi: 10.1021/acs.macromol.7b01141.2.Ahmad H, Rodrigue D. Crosslinked Polyethylene: A Review on the Crosslinking Techniques, Manufacturing Methods, Applications, and Recycling. Polym. Eng. Sci. 2022;62(8):2376–2401. doi: 10.1002/pen.26049.3.Singh P, Venugopal BR, Nandini DR. Effect of Electron Beam Irradiation on Polymers. J. Mater. Manuf. 2018;5(1):24–33. doi: 10.21467/jmm.5.1.24-33.4.Raghu S, Archana K, Sharanappa C, et al. Electron Beam and Gamma Ray Irradiated Polymer Electrolyte Films: Dielectric Properties. J. Radiat. Res. Appl. Sci. 2016;9(2):117–124. doi: 10.1016/j.jrras.2015.10.007.5.An M, Lv Y, Xu H, et al. Effect of Gel Solution Concentration on the Structure and Properties of Gel-Spun Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene Fibers. Ind. Eng. Chem. Res. 2016;55(30):8357–8363. doi: 10.1021/acs.iecr.6b02116.6.Yang W, He Y, Yang J, et al. Rheological Behavior of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene/Low-Density Polyethylene Blending Gels with High Solid Content. Polym. Eng. Sci. 2018;58(1):22–27. doi: 10.1002/pen.24526.7.Liu S, Veysey SW, Fifield LS, Bowler N. Quantitative Analysis of Changes in Antioxidant in Crosslinked Polyethylene (XLPE) Cable Insulation Material Exposed to Heat and Gamma Radiation. Polym. Degrad. Stab. 2018;156:252–258. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2018.09.011.8.Vykydalova A, Dubaj T, Cibulkova Z, et al. A Predictive Model for Polyethylene Cable Insulation Degradation in Combined Thermal and Radiation Environments. Polym. Degrad. Stab. 2018;158:119–123. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2018.11.002.9.Liu S, Fifield LS, Bowler N. Aging Mechanisms of Filled Cross-Linked Polyethylene (XLPE) Cable Insulation Material Exposed to Simultaneous Thermal and Gamma Radiation. Radiat. Phys. Chem. 2021;185:109486. doi: 10.1016/j.radphyschem.2021.109486.10.Hedir A, Moudoud M, Lamrous O, et al. Ultraviolet Radiation Aging Impact on Physicochemical Properties of Crosslinked Polyethylene Cable Insulation. J. Appl. Polym. Sci. 2020;137(16):48575. doi: 10.1002/app.48575.11.Al-Ghamdi H, Farah K, Almuqrin A, Hosni F. FTIR Study of Gamma and Electron Irradiated High-Density Polyethylene for High Dose Measurements. Nucl. Eng. Technol. 2022;54(1):255–261. doi: 10.1016/j.net.2021.07.023.12.Liu S, Li Q, Wang J, et al. Study on the Post-Irradiation Oxidation of Polyethylenes Using EPR and FTIR Technique. Polym. Degrad. Stab. 2022;196:109846. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2022.109846.13.Zaki MF, Elshaer YH, Taha DH. The Alterations in High Density Polyethylene Properties with Gamma Irradiation. Radiat. Phys. Chem. 2017;139:90–96. doi: 10.1016/j.radphyschem.2017.02.058.14.Gaston F, Dupuy N, Marque SRA, et al. One Year Monitoring by FTIR of γ-Irradiated Multilayer Film PE/EVOH/PE. Radiat. Phys. Chem. 2016;125:115–121. 10.1016/j.radphyschem.2016.03.010.