Исследовательские центры и предприятия, разрабатывающие и эксплуатирующие современные машины и механизмы, предъявляют все более жесткие требования к гарантированной работоспособности резино-технических изделий (РТИ) и допустимым срокам их хранения (применения). В современных машинах и механизмах РТИ, выполненные из полимерных материалов, эксплуатируются в широком диапазоне температур и давлений с
Изучая для выполнения требований заказчиков поведение узлов и механизмов, работающих в сложных эксплутационных условиях, специалистами АиРТИ разрабатываются как конструкторские, так и технологические решения: создаются новые рецептуры резиновых смесей и новые технологические подходы к изготовлению РТИ, применение которых повышает надежность и долговечность оборудования.
Так, одному из заказчиков АиРТИ потребовались уплотнительные РТИ с высоким гарантированным ресурсом, которые обладали бы еще и легкостью монтажа в полевых условиях без смазки.
Известно, что термостатирование уплотнительных изделий (например, колец круглого сечения в воздушной среде) улучшает их эксплутационные свойства, однако не решает проблему выполнения монтажных требований.
Исходя из поставленной заказчиком задачи по монтажу изделий, была проведена работа по изучению влияния термостатирования в экологически благополучных жидких средах на свойства резин.
В качестве жидкой среды термостатирования использовались глицерин, а также полиметилсилоксан и полиэтиленгликоль.
В результате проведенной работы изучено изменение физико-механических показателей резин, изменение геометрических размеров готовых РТИ, влияние температур термостатирования и времени обработки в указанных средах.
В итоге, на основании результатов работы, были выявлены наиболее оптимальные режимы термостатирования РТИ, а в качестве жидкой среды выбран полиэтиленоксид (полиэтиленгликоль). Установлено, что при оптимальном режиме термостатирования в жидких средах, физико-механические показатели РТИ не уступают физико-механическим показателям РТИ, а их геометрические размеры не отличаются от показателей, получаемых в процессе вулканизации при традиционном формовании.
Кроме того, поверхность модифицированных по этой технологии изделий обладает пониженным коэффициентом трения (коэффициент трения менее 0,3), что облегчает монтажные работы и существенно снижает риск повреждения. В ходе этой работы, попутно, специалистами АиРТИ обнаружено, что модифицированные по этой технологии РТИ на основе БНК и изделия из них приобретают озоностойкость.
Это обстоятельство является наиболее значимым свойством для ряда заказчиков.
В соответствии с ГОСТ 9.024-74 проведены испытания на озоностойкость резин на основе БНК, при следующих условиях:
• концентрация озона 5 х 10-5% по объему.
• температура 50 °С,
• деформация 10 %,
• время 72 часа,
которые дали следующий результат: - необработанные резины: - появление трещин через 165 минут испытания; - обработанные резины: - трещин нет. Хранение модифицированных образцов резин и РТИ в течение года при нормальных условиях показало сохранение достигнутой озоностойкости.
В целях оценки толщины пленки полиэтиленгликоля на поверхности РТИ проведено исследование поверхности модифицированных образцов резины с применением сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионным химическим анализом на сканирующем электронном микроскопе с системой химического анализа, который позволяет без пробоподготовки исследовать и получать изображение с реальной поверхности. Исследование не подтвердило наличие дискретной пленки и переходных зон.
В настоящее время продолжаются натурные испытания модифицированных резин с целью установления реального срока сохранения озоностойкости.
Результаты выполненной работы применены в технологии производства ответственных РТИ для ряда заказчиков, требующих повышенную работоспособность уплотнений при неблагоприятных эксплуатационных условиях или длительное хранение РТИ.
