IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В настоящее время ряд ведущих отраслей промышленности предъявляют новые и значительно более высокие требования к эксплуатационным и технологическим свойствам эластомерных материалов с защитными покрытиями.

Исходя из этого, весьма актуальной является проблема разработки покрытий с и огнетеплозащитными свойствами.

Модификация существующих покрытий волокнистыми наполнителями представляется наиболее перспективным способом решения данной проблемы, решение которой, позволит экономить затраты энергетических и материальных ресурсов, повысит надежность и безопасность композиционных изделий, защищаемых данными материалами.

Для исследования использовались микроуглеродные волокна (МУВ) обработанные различными аппретамив количестве 10 масс.ч. на 100 масс.ч. этиленпропиленового каучука.

Для того, чтобы в полной мере оценить целесообразность использования микроуглеродных волокон для улучшения огнетеплозащитных свойств эластомерных композиций, сравним результаты экспериментов для образцов, не содержащих в своей структуре МУВ; результаты для образцов, содержащих 10 масс.ч.микроуглеродных волокон на 100 масс. ч. каучука; и результаты исследований образцов, с содержанием микроуглеродных волокон, предварительно обработанных аппретирующим составом.

В таблицах 1, 2 представлены результаты экспериментов, где согласно рецептам:

1. Образцы без добавления микроуглеродных волокон

2. Образцы с добавлением углеродных волокон

3. Образцы с волокнами, обработанными 5 масс.% раствором смолы фенол-формальдегидной марки СФП-012К в ацетоне;

В таблице 1 представлены данные по реометрическим и физико-механическим свойствам составов. По результатам таблицы 1 можно сделать вывод о том, что образцы содержащие углеродные волокна имеют более высокие реометрические показатели показатели, чем образцы, не содержащие углеродных волокон. Так же было установлено, что введение углеродных волокон практически не изменяет физико-механических свойств композиции, но вместе с этим наблюдается повышение огнетеплозащитных свойств, что видно из результатов таблицы 2.

Таблица 1 - Реометрические и физико-механические свойства составов

Виды показателей	№ рецепта
	1	2	3
	Значения для композиции
Минимальный крутящий момент (Mmin), Н·м	0,22	0,24	0,17
Максимальный крутящий момент (Mmax), Н·м	2,11	2,39	2,06
Время начала вулканизации (τS), мин	2,77	2,86	1,85
Условная прочность при растяжении (fр), МПа	16,6	15,9	17,1
Относительное удлинение при разрыве (отн), %	460	430	464
Относительное остаточное удлинение после разрыва (ост), %	12	32	24
Твердость, Шор А	55	66	57
Плотность, кг/см3	1042,7	1112,0	1069,4

Таблица 2 – Огне- и теплозащитные свойства составов

Показатели	№ рецепта
	1	2	3
	Значение для композиции
Время прогрева необогреваемой поверхности образца до 100 °С, с	66,0	73,0	80,7
Теплоёмкость, Дж/(кг·К)	1888,32	1822,38	1823,41
Теплопроводность, Вт/(м·К)	0,21	0,20	0,19
Температуропроводность, 10-7 м2/с	1,05	0,99	0,97
Коксовое число, %	50,2	53,0	53,2

Таким образом, можно сделать вывод о том, что эластомерные материалы, в составе которых присутствуют углеродные волокна, обладают более высокими показателями огнетеплозащиты. Вместе с этим, предварительное аппретирование микроуглеродных волокон, позволяет получать не только повышенные огнетеплозащитные свойства, но так же сохранять физико-механические свойства эластомерных композиций.

Подводя итоги вышесказанному, необходимо отметить, что выбор содержания микроволокнистых наполнителей и природы аппрета всегда сопряжён с трудностями, которые заключаются в выявлении наиболее оптимальных показателей как физико-механических характеристик, так и огнетеплозащитных свойств.

Список литературы

1. Влияние волокнистых наполнителей на адгезионные и теплозащитные свойства эластомерных композиций / В.Ф. Каблов, Н.А. Кейбал, К.Ю. Руденко, А.А. Блинов, А.О. Мотченко // Известия ВолгГТУ. Сер. Химия и технология элементоорганических мономеров и полимерных материалов. - Волгоград, 2015. - № 7 (164). - C. 178-181.

2. Каблов, В.Ф. Исследование эффективности огнетеплозащитного вспучивающегося покрытия на основе перхлорвиниловой смолы для стеклопластика / В.Ф. Каблов, Н.А. Кейбал, С.Н. Бондаренко, М.С. Лобанова, А.Н. Гаращенко, Г.Е. Заиков // Вестник Казанского технологического университета – 2013. - № 13. - С. 119

Код для цитирования: Скопировать