ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Разработка резинотехнических изделий (РТИ)
высокого качества, которые могут длительно работать в жестких условиях
эксплуатации, невозможна без совершенствования сырьевой базы, освоения новых
перспективных видов каучуков и других компонентов резиновых смесей. В
настоящее время в производстве маслобензостойких РТИ используются бутадиеннитрильные
каучуки (БНК) нового поколения, синтезированные с использованием
новых эмульгаторов и коагулянтов. Переход от ранее применяемых в производстве
БНК некалевого (диизобутилсульфонафтенат натрия для каучуков марки СКН) и
сульфонатного (алкилсульфонат натрия для каучуков марки СКН-С) эмульгаторов к
парафинатным (калиевые соли жирных кислот для каучуков марки БНКС) и
таллатным (производные таллового масла для нитриластов) эмульгаторам
повышает уровень экологичности производства каучуков. Однако применение в
качестве коагулянта хлорида кальция вместо хлорида натрия приводит в процессе
получения БНКС к образованию «некаучуковых» примесей - малорастворимых
кальциевых солей жирных кислот за счет взаимодействия хлорида кальция с
эмульгаторами. Эти примеси остаются в каучуках. «Некаучуковые» примеси в виде
органических кислот и их натриевых солей имеются также в нитроластах. Наличие
таких примесей приводит к изменению технологических и технических свойств
БНК, и прямая замена одной марки каучука на другую сопровождается снижением
таких важных свойств РТИ, как морозо- и
термостойкость, стойкость к
воздействию различных агрессивных сред.
В связи с этим актуальной является проблема повышения ресурса работы
РТИ и технологических методов их изготовления, которая может быть решена за
счет совершенствования рецептур резиновых смесей с применением новых
технологических добавок и стабилизаторов, позволяющих исключить недостатки
резин на основе БНК нового поколения.
Цель работы. Создание маслобензостойких резин на основе БНКС и
нитриластов для изделий, работающих как при повышенных, так и пониженных
температурах, с использованием появившихся в последнее время на рынке сырья
технологических добавок - вухтазина РВ/г-с, эластида, оксанолов ЦС-100 и КД-6,
фактиса, стабилизатора - новантокса 8 ПФДА, пластификаторов - ТХЭФ и ПЭФ-1.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
•
оценка эффективности действия вухтазина РВ/г-с как пептизатора и
разработка технологии стабилизации вязкости БНК для оптимизации параметров
смешения и переработки резиновых смесей;
•
разработка условий использования эластида, оксанолов ЦС-100 и КД-6 в
сочетании с фактисом для улучшения технологических свойств резиновых смесей и
создания агрессивостойких резин с повышенным комплексом эксплуатационных
свойств;
Стр.3
•
исследование
эффективности действия новантокса 8 ПФДА и
композиционных стабилизаторов на его основе на динамическую выносливость и
стойкость резин к действию агрессивных сред (температура, кислород, озон, масла
и бензины);
•
изучение влияния пластификатора ПЭФ-1 на низкотемпературные свойства
резин и пластификатора ТХЭФ на их огнестойкость.
Научная новизна. Впервые решена проблема повышения долговечности и
теплоагрессивостойкости резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков нового
поколения путем совершенствования рецептур с использованием технологических
добавок и композиционных аминных стабилизаторов. Усовершенствованная
технология изготовления резиновых смесей позволила сократить длительность
смешения ингредиентов и стабилизировать их пласто-эластические и
вулканизационные
характеристики.
выполняющих роль стабилизаторов теплового и озоно-атмосферного старения для
РТИ, работающих в закрытых узлах машин и контакте с кислородом воздуха.
Практическая значимость. Разработаны и внедрены в производство резины
вухтазина РВ/г-с, позволяющего сократить продолжительность пластикации
каучуков, стабилизировать вязкость и снизить
на основе БНКС и нитриластов с применением:
•
энергоёмкость производства
резиновых смесей;
•
эластида, оксанолов ЦС-100 и КД-6 в сочетании с фактисом, значительно
улучшающих технологические свойства резиновых смесей при переработке,
стабилизирующих основные показатели резин и снижающих их себестоимость;
•
новантокса 8 ПФДА и композиционных стабилизаторов на его основе с
тонкодисперстными наполнителями, ацетонанилом Н и смесями с воском ЗВ-П,
ацетонанилом Н, диафеном ФП и ПЭВД, повышающих тепло-и агрессивостойкость,
а также усталостную выносливость РТИ;
•
пластификаторов ПЭФ-1 и ТХЭФ,
повышаюших соответственно
морозостойкость и огнестойкость резин.
По результатам проведённых исследований разработаны 20 рецептов резин,
которые внедрены в производство на ФГУП «ЧПО им. В.И. Чапаева» с
экономическим эффектом 3,7 млн. руб. в год.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на: VII, XI, XII и
XIV научно-практических конференциях «Резиновая промышленность. Сырьё,
материалы, технологии» (Москва, 2000, 2005, 2006, 2008); I научно-практической
конференции по каучуку и резине (Москва, 2002); X и XII Международных
конференциях студентов и аспирантов «Синтез, исследование свойств,
модификация и переработка высокомолекулярных соединений» (Казань, 2001,
2008); Международной
конференции «Перспективные
композиционные материалы. Альтернативные
полимерные
технологии, переработка,
применение, экология. Композит-2001» (Саратов, 2001); конференции «I
Кирпичниковские чтения. Деструкция и стабилизация полимеров. Молодые ученые
Разработаны составы композиций,
Стр.4