Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

1 1 1 1
1

В повышении эксплуатационной устойчивости изделий из эластомеров важную роль играют добавки, меняющие свою структуру при внешних воздействиях (слоистые, вспучивающиеся и т.п.). В экстремальных условиях эксплуатации – при температурах вблизи и выше температуры работоспособности материала функционально-активные наполнители и другие добавки могут играть стабилизирующую роль при температурном разрушении материала [1, 2].

Одним из перспективных направлений для решения задачи увеличения теплостойкости изделий является использование в составе эластомерных композиций вспучивающихся и высокодисперсных металлсодержащих наполнителей, алюмосиликатов, наполнителей с каталитической активностью, высокодисперсных карбидов кремния [1-3], а так же соединений переходных металлов [4]. Некоторые из металлов, относящихся к d-элементам, обладают свойствами, позволяющими использовать их в качестве защитных и износостойких покрытий, огнеупорного материала для авиационных и ракетных двигателей, и др.

Исследовано влияние соединений переходных металлов на свойства резин на основе каучуков общего назначения. Резиновые смеси изготавливались по стандартной рецептуре с частичной заменой технического углерода на исследуемые соединения (Z-0 - контрольная резиновая смесь; Z-1 – 5 мас.ч.; Z-2 – 10 мас.ч.; Z-3 – 15 мас.ч.; Z-4 -20 мас.ч. исследуемого оксида).

Из данных, представленных на рисунке 1 видно, что при введении исследуемых оксидов увеличивается индукционный период вулканизации, а скорость вулканизации практически не изменяется.

В таблице 2 представлены физико-механические свойства вулканизатов. Из данных таблицы видно, что при введении в состав резиновых смесей исследуемых соединений происходит некоторое снижение упруго-прочностных характеристик, однако увеличивается стойкость к термоокислительному старению и возрастает сопротивление действию пламени.

kalin1.wmf

Рисунок 1 – Кинетические кривые вулканизации

Таблица 3

Физико-механические свойства вулканизатов*

 

Показатель

Z-0

Z-1

Z-2

Z-3

Z-4

Условное напряжение при 100% удлинении (s 100), МПа

2,5

1,7

1,4

1,3

1,7

Условное напряжение при 300% удлинении (s 300), МПа

11,0

8,5

4,7

4,3

5,4

Условная прочность при растяжении (fp), МПа

18,0

14,0

15,0

12,2

13,3

Относительное удлинение при разрыве (e отн), %

420

410

590

560

490

Относительное остаточное удлинение после разрыва (e отн), %

12

9

11

9

9

Изменение показателей после старения (100оС х 72 час.), %:

Δfp

Δε

 

 

-45

-67

 

 

-36

-61

 

 

-40

-63

 

 

-34

-64

 

 

-31

-59

Плотность, г/см3

         

Скорость линейного горения, мм/мин

24,56

23,96

22,72

15,96

15,18

Время прогрева поверхности образца до 100 оС, с

60

60

60

80

90

Время прогорания образца, с

100

110

110

120

130

Таким образом, проведенные исследования показали, что изучаемые соединения переходных металлов могут быть использованы для эффективного повышения огнестойкости эластомерных материалов и их удешевления.