По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 669.14:621.785.52

Многофункциональные герметики на основе жидких каучуков с повышенными физико-механическими свойствами

Гадалов В.Н. д-р техн. наук, профессор, Юго-Западный государственный университет, Курск
Скрипкина Ю.В. канд. техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, Курск
Петренко В. Р. д-р техн. наук, профессор, Воронежский государственный технический университет, Воронеж
Губанов О. М. канд. техн. наук, руководитель проектов по разработке новых видов продукции, Группа компаний НЛМК, ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат», Липецк
Макарова И.А. аспирантка, Юго-Западный государственный университет, Курск

Представлены сведения о композиционных материалах (эластомерах) на основе жидкого изопренового каучука с оксидно-зо-линил-карбанатизоцианатными гетероцепными полярными блоками с повышенными физико-механическими свойствами. Разработанные эластомерные материалы обладают комплексом высоких физико-механических характеристик, являются стойкими к растворам минеральных кислот и щелочей, показали высокую устойчивость к абразивному и гидроабразивному износу, а также могут быть использованы для защиты технологического оборудования от влияния агрессивных растворов в химической, горнообогатительной, гидрометаллургической отраслях промышленности, в качестве герметиков, защитных покрытий, конструкционных изделий и др.

Литература:

1. Лабутин А. Л. Антикоррозионные и герметизирующие материалы на основе синтетических каучуков. — Ленинград: Химия, 1982. — 213 с.

2. Хакимуллин Ю.Н. Герметики на основе полисульфидных олигомеров: синтез, свойства, применение / Хакимуллин Ю.Н. [и др.]. — Москва: Наука, 2007. — 301 с.

3. Перова М.С. Герметизирующие композиции на основе бутилкаучука, модифицированные реакционноспособными олигомерами / Перова М. С., Антипов К.А., Галимзянова Р.Ю. [и др.] // Клей. Герметик. Технологии. — 2011. — № 6. — С. 9–12.

4. Бондалетова Л.И. Полимерные композиционные материалы / Бондалетова Л.И., Бондалетов В. Г. — Томск: Изд-во ТПИ, 2013. — 118 с.

5. Цвайфель Х. Добавки к полимерам: справочник / Цвайфель Х., Маер Р.Д., Шилер М. — СПб.: ЦОП «Профессия», 2010. — 1144 с.

6. Помогайло А.Д. Наночастицы металла в полимерах / Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И. Е. — Москва: Химия, 2000. — 672 с.

7. Имамутдинов И.В. Герметик на основе эластомеров / Имамутдинов И. В., Галимзянова Р. Ю., Хакимуллин Ю.Н. // Вестник технологического университета. — 2015. — Т. 18, № 6. — С. 69–74.

8. Гадалов В.Н. Использование электроэрозионных порошков в композиционных электрохимических покрытиях при упрочнении и восстановлении деталей машин / Гадалов В.Н., Филатов Е.А., Макарова И.А. // Ремонт. Восстановление. Модернизация. — 2017. — № 11. — С. 46–48.

9. Гадалов В. Н. Химико-термическая и электрофизическая обработка сплавов и покрытий / Гадалов В.Н., Петренко В. Р., Ляхов А. В. — Москва: АРГАМАК-МЕДИА, 2017. — 388 с.

10. Гадалов В.Н. Применение композиционных покрытий, полученных различными технологиями для повышения эксплуатационных свойств инструмента и деталей специального назначения / Гадалов В.Н., Гвоздев А.Е., Филатов Е.А. [и др.] // Известия Тульского госуд. ун-та. Технические науки. — 2017. — №11–2. — С. 141–153.

11. Гадалов В.Н. Исследование и разработка методов повышения надежности и работоспособности деталей ЦПГ дизелей многофункциональными покрытиями / Гадалов В.Н., Филонович А. В., Макарова И.А. [и др.] // Автомобильная промышленность. — 2018. — № 6. — С. 27–30.

12. Литвинов М.Ю. Жидкие каучуки: учебное пособие / Литвинов М.Ю., Осовская И.И. — ВШТЭ СПб., 2019. — 32 с.

13. Гадалов В.Н. Закономерности формирования структуры частиц порошковых композиций на основе алюминия, получаемых механическим реакционным легированием / Гадалов В.Н., Гвоздев А.Е., Колмаков А.Г. [и др.] // Материаловедение. — 2019. — № 7. — С. 24–29.

14. Симонов-Емельянов И.Д. Классификация дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов по типу решеток и структурному принципу / Симонов-Емельянов И.Д. // Клей. Герметик. Технологии. — 2020. — № 1. — С. 8–13.

15. Заикин А. Е. Повышение адгезии между компонентами смеси полиэтилен-полихлоропрен под действием наполнителей / Заикин А. Е. Ахметов А. Р. // Клей. Герметик. Технологии. — 2020. — № 2. — С. 2–7.

16. Мурашов В.В. Диагностика полимерных композиционных материалов в деталях и конструкциях акустическими методами [Текст] / Мурашов В.В. Славин А.В. // Клей. Герметик. Технологии. — 2020. — № 2. — С. 26–33.

17. Гадалов В.Н. Исследование механических и эксплуатационных свойств конструкционных сталей с боридными, цианированными и гальваническими покрытиями [Текст] / Гадалов В.Н., Макарова И.А., Филонович А. В. [и др.] // Известия Тульского госуд. ун-та. Технические науки. — 2020. — № 5. — С. 374–384.

18. Гадалов В. Н. Повышение эффективности работы деталей и инструмента многоцелевого назначения / Гадалов В.Н., Ляхов А.В., Макарова И.А. // Главный механик, 2020. — № 6 (202). — С. 35–44.

19. Гадалов В.Н. Композиционные порошковые покрытия специального назначения / Гадалов В.Н., Филатов Е.А., Макарова И.А. [и др.] // Главный механик. — 2020. — № 7 (203). — С. 32–36.

20. Филонович А. В. Металлополимерные композиты с ультра- и нанодисперсными частицами [Текст] / Филонович А. В., Филатов Е.А., Гадалов В.Н. [и др.] // Главный механик, 2020. — № 9 (205). — С. 20–28.

21. Гадалов В. Н. Электролитические железофосфорные покрытия с наполнителем из карбида вольфрама, а также железомолибденовые и железовольфрамовые покрытия / Гадалов В.Н., Филатов Е.А., Макарова И.А. // Современное состояние и перспективы развития науки и образования. Сб. статей III межд. НПК (Петрозаводск, РФ, 16.09.2020) — Петрозаводск: МЦНП «Новая наука», 2020. — С. 55–66.

22. Макарова И.А. Изучение формирования нанокомпозиционных фторопластовых тонкостенных покрытий на металлических подложках различной природы с использованием атомно-силовой микроскопии / Макарова И.А., Филонович А.В., Гадалов В.Н. [и др.] // Главный механик, 2020. — № 10 (206). — С. 34–45.

23. Гадалов В. Н. О влиянии режима электроискрового легирования на кинетику массопереноса материала легирующего электрода на титановые сплавы для лопаток паровых турбин / Гадалов В.Н., Филонович А.В., Ворначева И. В. // Ремонт. Восстановление. Модернизация. — 2020. — № 10. — С. 38–43.

24. Гадалов В.Н. Исследование структуры фазового состава и физико-механических свойств модифицированных отливок из жаропрочного сплава ЖС3ДК [Текст] / Гадалов В.Н., Макарова И.А., Гвоздев А. Е. [и др.] // Заготовительные производства в машиностроении. — 2020. — Т. 18, № 10. — С. 435–445.

25. Гадалов В.Н. Изучение закономерностей изменения акустических характеристик в зависимости от параметров микроструктуры и разработка электроакустического критерия предельного состояния / Гадалов В.Н., Сафонов С. В., Болдырева О.Н. [и др.] // Главный механик, 2020. — № 10 (206). — С. 31–43.

26. Гадалов В.Н. Материаловедение и металловедение сварки: учебник / Гадалов В.Н., Петренко В. Р., Сафонов С. В. [и др.]. — Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. — 308 с.

Защита технологического оборудования в условиях контакта с коррозионноактивными средами является одной из наиболее важных проблем современного производства. Для защиты металлов от коррозии широко используют новые технологии и различные полимерные композиционные материалы [1–22], в частности на основе синтетических каучуков [1, 2], благодаря их высокой стойкости к коррозионноактивным средам, в первую очередь к кислотам, щелочам и солям.

Известно, что карбоцепные каучуки отличаются значительно большей стойкостью к действию кислот, щелочей, окислителей, чем гетероцепные каучуки. В то же время некоторые гетероцепные эластомеры значительно превосходят карбоцепные по износостойкости, сопротивлению влиянию активных растворителей. Введение в каучуки гетероцепных полярных блоков дает возможность для получения герметизирующих полимерных материалов с новыми свойствами, не достижимыми при использовании каждого типа вышеупомянутых эластомерных материалов.

В работе разработаны жидкие реакционноспособные каучуки с оксадиазолинилкарбанатизоцианатными группами следующего строения (рис. 1).

Заменой радикалов R1 и R2 регулируется время жизни и отвердения полимерных композиций на их основе. При использовании в качестве отверждающих агентов диолов и диаминов разной химической природы разработаны полимерные композиции, которые могут быть использованы в качестве липких клеев, связующих для высоконаполненных систем, герметизирующих составов, конструкционных материалов и др.

Разработанные эластомеры характеризуются высокими физико-механическими свойствами (сопротивление разрыву 6…25 МПа, относительное удлинение 250…1000 %, твердость по Шору А 50…95 усл. ед., хорошей адгезией к металлам 20,0…22,0 кгс/см2, которые определяются соотношением эластичного и жесткого блоков. Материалы характеризуются набуханием в 10…100 раз меньшим, чем уретановые эластомеры на основе полиэфиров, за счет гидрофобности диеновых блоков в составе полимерной цепи. Стойкость эластомеров к действию растворов кислот и щелочей определяли путем сравнения физико-механических свойств (прочность и относительное удлинение) до и после взаимодействия с агрессивными средами, при температуре 22 ± 2 °С на протяжении 1000 часов. Результаты проведенных испытаний приведены в табл. 1.

Для Цитирования:
Гадалов В.Н., Скрипкина Ю.В., Петренко В. Р., Губанов О. М., Макарова И.А., Многофункциональные герметики на основе жидких каучуков с повышенными физико-механическими свойствами. Конструкторское Бюро. 2021;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: