ВЛИЯНИЕ МИКРОСФЕР НА СВОЙСТВА АГРЕССИВОСТОЙКИХ РЕЗИН

Аннотация

Целью работы является исследование влияния полых корундовых, стеклянных и гранатовых керамических микросфер на реометрические характеристики агрессивостойких резиновых смесей и физико-механические показатели их вулканизатов с конечной задачей определения содержания наполнителей этого типа, при котором обеспечивается улучшение приоритетных свойств изделий и, как следствие, повышение их долговечности. Объектами исследования явились две базовые резиновые смеси, предназначенные для компрессионного формования и литья под давлением. Смесь для компрессионного формования базируется на комбинации бутадиен-нитрильных, изопренового и бутадиен-α-метилстирольного каучуков с коллоидными кремнекислотами в качестве основных наполнителей, а смесь для литья под давлением – на комбинации синтетического изопренового и бутадиенового каучуков, наполненных мелом, техническим углеродом П 234 и карбоном 100. В работе использовали полые корундовые (HMC-L), стеклянные (МС-В) и гранатовые керамические (МВМД-170) микросферы. Оценку реометрических свойств резиновых смесей проводили по величинам минимального и максимального крутящих моментов, продолжительности индукционного периода, времени достижения технологического оптимума и максимальной скорости вулканизации. При испытании вулканизатов определяли условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, сопротивление раздиру, твердость, истираемость и эластичность по отскоку, а также приоритетные показатели, в наибольшей мере коррелирующих с долговечностью изделий в процессе эксплуатации – относительные изменения условной прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве, твердости после теплового старения в воздушной среде и стандартной жидкости СЖР-1, изменение массы образцов после набухания в индустриальном масле И-20А и нефрасе С-80/120. Для смеси для компрессионного формования исследовано влияние типа микросфер, вводимых в дозировке 5 мас. ч. на 100 мас. ч. каучуков, на свойства невулканизованных композиций и вулканизатов. Установлено, что резиновая смесь со стеклянными микросферами несколько ниже по вулканизационной активности, а ее вулканизат по стойкости к истиранию, тепловому старению, особенно в воздушной среде, уступает двум смесям и резинам с корундовыми и гранатовыми микросферами. Во второй смеси опробовано применение корундовых микросфер с дозировкой от 3,0 до 7,0 мас. ч. на 100 мас. ч. каучуков при одновременном уменьшении на соответствующее количество техуглерода. Установлено, что с увеличением дозировки микросфер наблюдается снижение вулканизационной активности смеси, минимального и максимального крутящих моментов, а также их разности, что указывает на некоторое уменьшение степени сшивания резин. Следствием является увеличение относительного удлинения при разрыве вулканизатов. В наименьшей мере этот эффект проявляется при введении корундовых микросфер в дозировке 3 мас. ч. Таким образом, преимуществом резин с микросферами является пониженная истираемость, более высокое сопротивление раздиру при сохранении стойкости к действию физически и химически агрессивных сред на уровне резин, не содержащих микросферы.