Разработан новый морозоустойчивый полимерный материал

Главная/ Новости/ Разработан новый морозоустойчивый полимерный материал
11.11.2020

Профессор Института естественных наук Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова Наталия Петрова выступила на круглом столе «Арктическая химия» в рамках VIII Московского международного химического форума на международной выставке «Химия-2020». Эксперт представил рекомендации по разработке морозостойких резин уплотнительного назначения.

Наибольший вред на полимерные материалы оказывают резкие колебания температур с переходом через 0 градусов, которые могут достигать до –30 оС.

«Без морозостойких резин невозможна работа практически ни одного механизма. Для решения существующих проблем при эксплуатации в космосе или Антарктиде достаточно уникальных дорогих каучуков. Мы же всегда занимались массовой техникой, где используются простые и не очень дорогие каучуки.

Во время эксплуатации этих изделий при понижении температуры до —40 оС и ниже полимер переходит в стеклообразное состояние. Резина становится хрупкой, кромки уплотнений примерзают к металлическим частям, при страгивании механизма они разрушаются. До 30 процентов всех выходов из строя машин и механизмов в наших условиях связаны с ухудшением морозостойкости резинотехнических деталей», — отметила профессор – заведующий химическим отделением ИЕН Наталия Петрова.

Она также обратила внимание: «При разработке материалов в лабораторных условиях, конечно, можно использовать известные методы повышения морозостойкости. Но при этом, если проводятся исключительно лабораторные испытания в соответствии со стандартными методиками, не факт, что этот материал будет также успешно работать и в условиях реальной эксплуатации.

Помимо климатических воздействий, добавляются давление, нагрузки, импульсные воздействия и углеводородная среда (масла, топливо). Всё это проверить невозможно в лабораторных условиях. Значит, неизвестно что будет при длительном старении материалов, поэтому истиной в последней инстанции является натурная экспозиция».

В СВФУ имеются полигоны, которые нацелены на практические испытания как материалов, так и механизмов. Это помогает понять механизмы старения и определить гарантийный срок эксплуатации.

«Мы моделировали условия работы резиновых уплотнителей. Поместили наши образцы в нефть и вынесли их на два года на мороз. Получили предсказуемый результат — происходит вымывание большой части вводимых пластификаторов в первые два месяца: необратимо падает коэффициент морозостойкости, в данном случае при –50 оС».

Учёные Учебно-научно-технологической лаборатории «Технологии полимерных нанокомпозитов» и Арктического инновационного центра СВФУ в течение ряда лет разрабатывали материал на основе пропиленоксидного каучука.

«Это наша российская разработка. Температура стеклования такого материала равна –74 оС. Его морозостойкость не зависит от количества введённого пластификатора, а от природы самого каучука», — заключила Наталия Петрова.

Источник:PlastInfo