zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2023-89-10-47-51zldm-2037Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. PHYSICAL METHODS OF TESTING AND QUALITY CONTROLАвтоматизированный контроль термовакуумной пропитки и набухания маслобензостойких эластомеровAutomated control of thermal vacuum impregnation and swelling of oil- and gasoline-resistant elastomersФилиппенкоН. Г.FilippenkoN. G.

Николай Григорьевич Филиппенко 

664075, г. Иркутск, ул. Чернышевского, д. 15

 

Nikolay G. Filippenko 

15, ul. Chernyshevskogo, Irkutsk, 664075

 

ifpi@mail.ruИркутский государственный университет путей сообщения «ИрГУПС»РоссияIrkutsk State Transport UniversityRussian Federation20232510202389104751Copyright © Филиппенко Н.Г., 20232023Филиппенко Н.Г.Filippenko N.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/2037

К полимерным материалам, использующимся в подвижном составе, в настоящее время предъявляются повышенные требования по стойкости. В работе представлен метод ускоренного проведения и автоматизации экспресс-анализа пропитки полимерных материалов, эксплуатирующихся в различных агрессивных средах, для определения их ресурса работоспособности как уплотнительных изделий. Приведены результаты исследования изменений физико-механических свойств образцов на примере эластомерных материалов, применяемых в качестве разделительных и уплотнительных материалов, выполненных из маслобензостойкой резины МБС-С. В качестве рабочих сред использованы углеводороды на основе минеральных нефтепродуктов с различными коэффициентами вязкости. Установлено, что время пропитки полимера МБС-С, затраченное на испытания по стандартной методике, превышает более чем в 10 раз нормативные сроки проведения ремонтных и регламентных работ. Испытания с использованием разработанной установки экспресс-наполнения показали снижение времени пропитки до приемлемого на производстве уровня. Приведенные математические зависимости процесса наполнения маслобензостойкой резины стандартной рабочей жидкостью и автоматизация контроля наполнения дают возможность прогнозировать изменение стойкости полимерных материалов. Полученные результаты могут быть использованы при наработке базы данных динамики набухания различных материалов, что позволит получать прогнозные ресурсы работы полимеров в агрессивной среде различной этиологии.

Polymeric materials used in the rolling stock are currently subject to increased requirements for durability. We present a method for accelerated and automated rapid analysis of the impregnation of polymeric materials used in various aggressive environments to determine their service life as sealing products. The results of studying changes in the physical and mechanical properties of samples are given on the example of elastomeric materials used as separating and sealing materials made of oil- and petrol resistant rubber MBS-S. Hydrocarbons based on mineral oil products with different viscosity coefficients were used as working media. It is shown that the time of impregnation of the MBS-S polymer, spent on testing according to the standard method, exceeds more than 10 times the standard terms rated for repair and maintenance. Tests using the developed express filling unit showed a reduction of the impregnation time to a level acceptable in production. The derived mathematical dependences for the process of filling MBS-S oil and petrol resistant rubber with a standard working fluid and automation of filling control make it possible to predict changes in the resistance of polymeric materials. The results obtained can be used in developing database of the swelling dynamics for various materials and predicting the service life of polymers in an aggressive environment of various etiology.

полимерыэластомерырезинывпитываниенабуханиеавтоматизациятермовакуумpolymerdrain valvedrain deviceindustrial rubber productsswellinggasolinehydraulic fluidautomationthermal vacuumReferencesКаблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки до 2030 года / Авиационные материалы и технологии. 2020. № 5. С. 7 – 17.Kablov E. N. Strategic directions for the development of materials and technologies for their processing until 2030 / Aviats. Mater. Tekhnol. 2020. N 5. P. 7 – 17 [in Russian].Дик Дж. С. Технология резины: рецептуростроение и испытания / Пер. с англ. — СПб.: Научные основы и технологии, 2020. — 620 с.Dick J. S. Rubber Technology: Formulation and Testing. — St. Petersburg: Nauchnye osnovy i tekhnologii, 2020. — 620 p. [Russian translation].Мартин Дж. М., Смит У. К. Производство и применение резинотехнических изделий / Пер с англ. — СПб.: Профессия, 2019. — 480 с.Martin J. M., Smith W. K. Production and application of rubber products. — St. Petersburg: Professiya, 2019. — 480 p. [Russian translation].Буторин Д. В., Чуклай И. В. Технология маслонаполнения полимерных и композитных антифрикционных материалов / VII Международная науч.-практ. конф. «Транспортная инфраструктура Сибирского региона»: сб. мат. Т. 2. — Иркутск: ИрГУПС, 2016. С. 490 – 495. DOI: 10.1016/0375-6742(74)90001-6Butorin D. V., Chuklay I. V. Technology of oil filling of polymeric and composite antifriction materials / Proc. of the VII Int. Sci.-Pract. Conf. «Transport infrastructure of the Siberian region». Vol. 2. — Irkutsk: IrGUPS, 2010. P. 490 – 495 [in Russian]. DOI: 10.1016/0375-6742(74)90001-6Филиппенко Н. Г., Буторин Д. В., Лившиц А. В. Определение фазовых и релаксационных переходов в полимерных материалах / Автоматизация. Современные технологии. 2017. Т. 71. № 4. С. 171 – 175.Filippenko N. G., Butorin D. V., Livshits A. V. Determination of phase and relaxation transitions in polymeric materials / Avtom. Sovr. Tekhnol. 2017. Vol. 71. N 4. P. 171 – 175 [in Russian].Лившиц А. В., Ларченко А. Г., Филатова С. Н. Высокочастотная электротермическая обработка неметаллического вторичного сырья / Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2014. № 6. С. 55 – 65.Livshits A. V., Larchenko A. G., Filatova S. N. High-frequency electrothermal treatment of non-metallic secondary raw materials / Nauka Obraz. 2014. N 6. P. 55 – 65 [in Russian].Филиппенко Н. Г., Буторин Д. В., Лившиц А. В. и др. Автоматизация измерения температуры полимерного материала при высокочастотном электротермическом нагреве / Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2017. № 1(53). С. 96 – 103.Filippenko N. G., Butorin D. V., Livshits A. V. Automation of measuring the temperature of polymeric material during high-frequency electrothermal heating / Sovr. Tekhnol. Sist. Anal. Model. 2017. N 1(53). P. 96 – 103 [in Russian].Филиппенко Н. Г., Лившиц А. В. Автоматизированные исследования процесса пропитки эластомеров / Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2022. Т. 69. № 1(46). С. 72 – 78. DOI: 10.22314/2658-4859-2022-69-1-72-78Filippenko N. G., Livshits A. V. Automated studies of the process of impregnation of elastomers / Élektrotekhnol. Élektrooborud. APK. 2022. Vol. 69. N 1(46). P. 72 – 78 [in Russian]. DOI: 10.22314/2658-4859-2022-69-1-72-78Морчиладзе И. Г., Никодимов А. П., Соколов М. М., Третьяков А. В. Железнодорожные цистерны. — М.: ИБС-Холдинг, 2016. — 516 с.Morchiladze I. G., Nikodimov A. P., Sokolov M. M., Tretyakov A. V. Railway tanks. — Moscow: IBS-Holding, 2016. — 516 p. [in Russian].Bakanin D., Bychkovsky V., Butorin D. Development and automation of the device for determination of thermophysical properties of polymers and composites / Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. Vol. 982. P. 731 – 740. DOI: 10.51955/23121327 2022_2_19Bakanin D., Bychkovsky V., Butorin D. Development and automation of the device for determination of thermophysical properties of polymers and composites / Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. Vol. 982. P. 731 – 740. DOI: 10.51955/23121327 2022_2_19Ковалева Л. А., Ливанова Н. М., Овсянников Н. Я. Исследование набухания резин из бутадиеннитрильных каучуков в неполярном растворителе н-гептане / XVIII Международная науч.-практ. конф. «Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии»: сб. тр. — М.: НИЦ НИИШП, 2021. С. 63 – 66.Kovaleva L. A., Livanova N. M., Ovsyannikov N. Ya. Investigation of the swelling of rubbers from butadiene nitrile rubbers in the non-polar solvent n-heptane / Proc. of the XVIII Int. Sci.-Pract. Conf «Rubber industry. Raw material. Materials. Technologies». — Moscow: NITs NIIShP, 2021. P. 63 – 66 [in Russian].Маскулюинате О. Е., Морозов Ю. Л. Влияние способа введения пластификатора на свойства парафинатных каучуков БНКС и стандартные резины на их основе / Каучук и резина. 2016. № 3. С. 14 – 17.Maskulyuinate O. E., Morozov Yu. L. Influence of the method of introducing a plasticizer on the properties of BNKS paraffin rubbers and standard rubbers based on them / Kauch. Rez. 2016. N 3. P. 14 – 17 [in Russian].Анисимов Б. Ю., Дыбман А. С., Имянитов Л. С, Поляков С. А. Гидрирование бутадиен-нитрильных каучуков / Каучук и резина. 2017. № 2. С. 32 – 38.Anisimov B. Yu., Dybman A. S., Imyanitov L. S., Polyakov S. A. Hydrogenation of butadiene-nitrile rubbers / Kauch. Rez. 2017. N 2. P. 32 – 38 [in Russian].Чайкун А. М., Елисеев И. С., Наумов М. А., Венедиктова О. А. Особенности построения рецептур для морозостойких резин / Авиационные материалы и технологии. 2021. № 3. С. 53 – 55.Chaikun A. M., Eliseev I. S., Naumov M. A., Venediktova O. A. Features of building recipes for frost-resistant rubber / Aviats. Mater. Tekhnol. 2015. N 3. P. 53 – 55 [in Russian].Филиппенко Н. Г. Исследование механических характеристик полиамидных материалов сепараторов буксовых узлов подвижного состава / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. № 12. С. 43 – 47.Filippenko N. G. Investigation of the mechanical characteristics of polyamide materials of separators for axle boxes of rolling stock / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2017. N 12. P. 43 – 47 [in Russian].Думчев И. С., Ларченко А. Г., Попов С. И. и др. Восстановление полиамидных сепараторов подшипников буксового узла подвижного состава ОАО РЖД. / Молодой ученый. 2017. № 12. С. 48 – 51. DOI: 10.15826/analitika.2012.19.2.009Dumchev I. S., Larchenko A. G., Popov S. I., et al. Restoration of polyamide separators of bearings of the axle box unit of the rolling stock of Russian Railways / Mol. Uch. 2012. N 12. P. 48 – 51 [in Russian]. DOI: 10.15826/analitika.2012.19.2.009Ефимов В. А., Шведкова А. К., Коренькова Т. Г. и др. Исследование полимерных конструкционных материалов при воздействии климатических факторов и нагрузок в лабораторных и натурных условиях / Труды ВИАМ. 2021. № 1. Ст. 05. DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-11-16-26Efimov V. A., Shvedkova A. K., Korenkova T. G., et al. Study of polymeric structural materials under the influence of climatic factors and loads in laboratory and natural conditions / Tr. VIAM. 2021. N 1. Art. 05 [in Russian]. DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-11-16-26.Каблов Е. Н. Химия в авиационном материаловедении / Российский химический журнал. 2018. № 1. С. 31 – 41.Kablov E. N. Chemistry in aviation materials science / Ross. Khim. Zh. 2018. N 1. P. 31 – 41 [in Russian].Coat J. Polymer heterogeneity in waterborne coatings / Technol. Res. 2010. Vol. 7. N 1. P. 1 – 21. DOI: 10.1007/s11998-009-9201-5Coat J. Polymer heterogeneity in waterborne coatings / Technol. Res. 2010. Vol. 7. N 1. P. 1 – 21. DOI: 10.1007/s11998-009-9201-5Tomba J., Xiaodong Y., Fugang L. Polymer blend latex films: Miscibility and holymerdiffusion studied by energy transfer / Polymer. 2008. Vol. 49. N 8. P. 2055 – 2064.Tomba J., Xiaodong Y., Fugang L. Polymer blend latex films: Miscibility and holymerdiffusion studied by energy transfer / Polymer. 2008. Vol. 49. N 8. P. 2055 – 2064.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.