Автоматизированный контроль термовакуумной пропитки и набухания маслобензостойких эластомеров

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.

1. Каблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки до 2030 года / Авиационные материалы и технологии. 2020. № 5. С. 7 – 17.

2. Дик Дж. С. Технология резины: рецептуростроение и испытания / Пер. с англ. — СПб.: Научные основы и технологии, 2020. — 620 с.

3. Мартин Дж. М., Смит У. К. Производство и применение резинотехнических изделий / Пер с англ. — СПб.: Профессия, 2019. — 480 с.

4. 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)90001-6

5. Филиппенко 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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: 10.22314/2658-4859-2022-69-1-72-78

9. Морчиладзе И. Г., Никодимов А. П., Соколов М. М., Третьяков А. В. Железнодорожные цистерны. — М.: ИБС-Холдинг, 2016. — 516 с.

10. 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_19

11. Ковалева 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.

12. 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.

13. Анисимов Б. Ю., Дыбман А. С., Имянитов Л. С, Поляков С. А. Гидрирование бутадиен-нитрильных каучуков / Каучук и резина. 2017. № 2. С. 32 – 38.

14. 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.

15. Филиппенко Н. Г. Исследование механических характеристик полиамидных материалов сепараторов буксовых узлов подвижного состава / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. № 12. С. 43 – 47.

16. 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.2012.19.2.009

17. Ефимов 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: 10.18577/2307-6046-2022-0-11-16-26

18. Каблов Е. Н. Химия в авиационном материаловедении / Российский химический журнал. 2018. № 1. С. 31 – 41.

19. Coat J. Polymer heterogeneity in waterborne coatings / Technol. Res. 2010. Vol. 7. N 1. P. 1 – 21. DOI: 10.1007/s11998-009-9201-5

20. 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.