Введение к работе
Актуальность темы. Расширение температурного интервала эксплуатации эластомерных компоаидай является одной из важнейших ?.ч-дач полимерной химии. Большинство известных ингибиторов- и способса защиты рекомендуется для киггатемпературных областей и условий длительного термоокислительного старения. Набор стабилизаторов длл эксплуатации в температурных областях начала пиролиза и близких к ним крайне ограничен. Недостаточно изучено и механическое поведение эластомерных композиций при высокотемпературных воздействиях, что не позволяет прогнозировать время работы материала да*е при .кратковременной эксплуатации. Температуры начала пиролиза и механические напряжения характеризуют условия эксплуатации многих эдасг>"ерных изделий. К ним относятся эласгомерные огнетеплозакит-ные покрытия, резинотехнические изделия для горячих сред, уплотни-тельные элементы металлургического оборудования. При этом необходимо обеспечить кратковременную работоспособность материала с заранее гарантированным срогам. Поэтому вопросы подбора высокотемпературных стабилизаторо.} и моделирование поведения эластомерных материалов при воздействии температур начала пиролиза и механичесгг-. нагрузок является крайне актуальными.
Создание ноеык типов эластомерных материалов для эксплуатации при высокотемпературном нагреЕе возможно за счет использования в составе композиции лолкфуккциокальных соединений различного вида. Подобные модификаторы активно реагируют на внешние разрушающие воздействия и,одновременно,могут выступать в качестве технол' ги-ческих добавок при переработке эластомеров, высокотемпературных стабилизаторов яри старения покрытия в рехиме термоотверждения защищаемой конструкции,теплозащитных добавок в случае воздействия теплового потока.
ЭтилендропиленоЕые каучуки широко используются в изделиях, предназначенных для работы в среде высоких температур. Поэтому резины на их основе являлись объектами исследований.
Прогнозирование поведения,выбор ингредиентов и проектировангэ' рецептур возможно за счет создания и использования предметноориен-торованных информационных систем.
Таким образом,актуальность работы заключена в необходимости создания эластомерных материалов на основе этиленпропиленовых кау-г/ков для поеденных температур эксплуатации . и моделирования их поведения с использованием автоматизированных систем.
Дель работы. Изучение поведения эластомерных композиций при высокотемпературном нагреве с учетом механических нагрузок. Разработка математических моделей поведения эластомерных композиций в указанных условиях эксплуатации. Создание и обоснование принципов подбора ингредиентов и модифицирующих добавок различной природы для материалов при высокотемпературном нагреве. Разработка алгоритмов и программ автоматизированных систем прогнозирования овойс-те эластомерных композиций,.проектирования рецептур с учетом условий эксплуатации и моделирования пределов работоспособности при различных временах воздействия и повышенных температурах.
Научная новизна. Впервые показаны особенности деформирования эластомерных композиции при температурах порообразования и начала пиролиза. Предложены обобщенные математические модели поведения материалов с учетом формирования пористой фазы.
Обоснованы принципы подбора наполнителей и специальных модификаторов для композиций, подвергаемых воздействию высоких температур.
Впервые показано влияние условии формирования пористой структуры в предпиролизной зоне на огнетеплозэдитные характеристики эластомеров.
Предложены модифицирующее добавки на основе реакциокноспособ-ных систем, способные к конденсации и физико-химическим превращениям при температурах эксплуатации и обеспечивающие повышение теплостойкости и различную парообразующую активность эластомеров.
Созданы автоматизированные системы проектирования рецептур эластомерных материалов для высокотемпературных условий эксплуатации. Предложены алгоритмы и программы прогнозирования теплофизи-ческих характеристик, физико-механических свойств к изменения, показателей при старении и хранении.
Практическая ценность. Разработаны рецептуры эластомерных композиций для эксплуатации в условиях как высокотемпературного воздействия, так и для огнетеплозаадитных покрытий. Разработана, согласована и утверждена техническая документация на эластомерные материалы ( ТУ 40-461-806-31-94 к ТУ 40-461-806-30-94 ).
Разработаны и внедрены автоматизированные системы, включающие промышленный банк данных, информационно-поисковые задачи и комплекс автоматизированного проектирования рецептур.
Разработаны системы |рогнозирования свойств эластомеров в зависимости от состава, моделирования поведения и гарантированной
работоспособности в зависимости от условий воздействия.
Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались на S-зй Всссоювной конференций "Горение а создание ограниченно горючих материалов" (Волгоград, 1983г), на 3-м, 4-м и 5-м Симпозиумах "Проблеми шин и резинокордиых композитов" и отмечена дипломами, на Всесоюзной конференции "Качество и ресурсосберегающая технология в резиновой промьшлекносги" (Ярославль, 1991), на Всероссийской научно-технической конференции "Переработка полимерных материалов в изделия (Ижевск,1993), на Международной конференции по каучуку и резине RLTOBER-94, на 1-м Международный симпозиум по механике эластомеров (Севастополь,1994), на 5--* конференции по химии и физико-хкмии. олигомеров (Черноголовка, 1994), на 2-ой Региональной научной конференции "Проблемы химии и химической технологии (Тамбов,1994).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, получено одно авторское свидетельство СССР.
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части и приложения. Оскоь;.ая часть диссертации содержит 148 страниц машинописного текста, Т) рисунков, 19 таблиц и 101 наименование литературных источников.
