Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ б
I..АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1. Характер работы стыков в крупнопанельных зданиях
1.2. Условия эксплуатации и особенности воздействия эксплуатационных факторов на работоспособность уплотняющих прокладок. Требования к резиновым пористым прокладкам /р
1.3. Факторы, определяющие эксплуатационные свойства резиновых пористых прокладок / ?
1.4. Состояние вопроса промышленного производства и применения пористых резиновых прокладок
1.5. Промышленные способы получения резиновых пористых прокладок 29
1.6. Теоретические основы получения газонаполненных резин вулканизацией без давления 3/
1.7. Особенности вулканизации композиций на основе бутилкаучука
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Материалы і/8
2.1.2. Резиновые смеси и пористые резины
2.2. Методы исследования, принятые в работе
2.2.1. Методы оценки технологических свойств резиновых смесей
2.2.2. Методы исследования термического разло-жения порофора и процесса порообразования 55
2.2.3. Методика исследования процесса вулканизации резиновых смесей на плаетографе Брабендер
2.2.4. Методы исследования структуры изучаемых объектов
2.2.5. Методы испытаний физико-механических и эксплуатационных свойств пористых прокладок
2.3. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований 6{
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОРООБРАЗОВАНИЯ И ВУЛКАНИЗАЦИИ В КОМПОЗИЦИЯХ НА ОСНОВЕ БУШКАУЧУКА
3.1. Особенности нагрева заготовок при получении прокладок воздушной вулканизацией. Требования к процессам порообразования и вулканизации
3.2. Влияние активных ингредиентов резиновой смеси и специальных добавок на процесс разложения порофора ЧХЗ-2І и кинетику объемного расширения
3.3. Выбор эффективной системы вулканизации для разрабатываемой композиции
3.4. Влияние активных добавок на кинетику процесса серной вулканизации резиновых смесей на основе
3.5. Влияние свинецсодержащих соединений на параметры кинетики вулканизации резиновых смесей и свойства пористых вулканизатор на основе
3.6. Выводы к главе 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ЕК НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ, СТРУКТУРУ ПОР И СВОЙСТВА ПОРИСТОГО ВУЛКАНИЗАТА
4.1. Влияние состава серной вулканизующей системы на структуру и свойства пористых вулканизатов
4.2. Влияние непредельности и вязкости ЕК на свойства пористого вулканизата на основе ЕК
4.3. Влияние природы и содержания пластификатора на технологические показатели смеси и свойства пористого вулканизата на основе
4.3.1. Выбор совмещающихся с ЕК пластификаторов
4.3.2. Исследование ограниченно совмещающихся с ЕК пластификаторов (смазок)
4.4. Влияние природы и содержания наполнителя на технологические показатели смеси и свойства вулканизм
4.5. Выводы к главе 4
5. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА КОМЕЮЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОКЛАДОК
5.1. Постановка и реализация отсеивающего эксперимента
5.2. Оптимизация и математическое описание состава композиции
5.3. Выводы к главе 5
6. ОТРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПРОКЛАДОК
6.1. Влияние режимов вулканизации на основные показатели качества прокладок /J0
6.2. Опыт освоения промышленного производства прокладок /31
6.3. Перспективы совершенствования технологии получения прокладок из композиций на основе БК
6.4. Выводы к главе 6
7. ИЗУЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ
РАЗРАБОТАННЫХ ПРОКЛАДОК
7.1. Сравнительная оценка упругости и морозостойкости разработанных прокладок и их промышленных аналогов
7.2. Сравнительная оценка озоностойкости прокладок
7.3. Сравнительная оценка сроков службы разработанных прокладок и их промышленных аналогов
7.4. Уточнение рекомендаций по применению прокладок "Syranop"
8. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
9. ЛИТЕРАТУРА
10. ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", принятых ХХУІ съездом КПСС по развитию промышленного и жилищного строительства, предусмотрено увеличить объем производства строительных материалов за пятилетку на 17-19$, построить жилые дома общей площадью 530-540 млн.кв. метров, обеспечить развитие тех отраслей промышленности строительных материалов, которые способствуют индустриализации и удешевлению капитального строительства, в частности, расширить выпуск эффективных сборных элементов и крупнопанельных конструкций с максимальной заводской готовностью /I/.
Использование в крупнопанельном строительстве сборных элементов с максимальной заводской готовностью позволило перенести большинство трудоемких и трудномеханизируемых в условиях строительной площадки операций в заводские помещения и поставить их на конвейер. Повысилась культура ведения строительно-монтажных работ и качество строительства.
Однако применение сборных элементов усложнило решение вопросов герметизации стыков, наиболее слабого звена в конструкциях зданий. От качества герметизации зависят долговечность и расходы по эксплуатации зданий.
Как показывает практика крупнопанельного строительства, некачественно загерметизированные стыки между наружными стеновыми панелями нуждаются в ремонте уже в первые годы эксплуатации зданий, а стоимость ремонта, как правило, в несколько раз превышает первоначальную стоимость герметизации.
В настоящее время в СССР и за рубежом ведутся работы по совершенствованию существующих и изысканию более прогрессивных решений стыковых соединений элементов строительных конструкций, предусматривающих применение полимерных материалов для целей герметизации.
Одним из важных направлений в решении этой актуальной задачи является разработка новых герметизирующих материалов повышенного качества, в том числе, пористых уплотняющих прокладок.
В практике крупнопанельного строительства для герметизации стыков панелей ограждающих наружных стен широко применяются прокладки Тернит", "Пороизол", прокладки типа "ЇЇНГ, Термит" и другие. Все эти материалы, за исключением Тернита", получают из неатмосферостойких каучуков, вследствие чего они подвергаются быстрому старению. Кроме того, эти материалы обладают рядом других недостатков: высокими скоростями накопления остаточных деформаций, снижающими срок службы прокладок; повышенными удельными нагрузками сжатия, особенно при отрицательных температурах, затрудняющими монтаж панелей и др.
Прокладки Тернит", изготовляемые на основе хлоропренового каучука, обладают низкой морозостойкостью и поэтому они непригодны для использования в строительстве в северных районах СССР, составляющих примерно 2/3 территории страны.
В последние годы, в связи с увеличением объемов, а также расширением географических границ жилищного и промышленного крупнопанельного строительства, особенно в районах Крайнего Севера и в районах с континентальным климатом, задача создания пористых прокладок, способных эксплуатироваться в температурном диапазоне от минус 60°С до плюс 70°С и сохранять длительное время (на протяжении десятков лет) высокие упруго-эластические свойства, приобрела значительную актуальность.
Этот вопрос может быть решен путем создания пористых уплотняющих прокладок на основе атмосферо- и морозостойких кау-чуков. Поэтому, в качестве полимерной основы для разрабатываемых прокладок нами выбран бутилкаучук (ЕК), обладавдий этими свойствами /2,10,150/. Кроме того, ЕК является перспективным эластомером, имеющим широкую сырьевую базу, поскольку для его получения используется простой олефин, продукт переработки нефти. В ближайшие годы предусматривается значительное увеличение мощностей по производству ЕК, что создает благоприятные условия для организации крупнотоннажного производства пористых уплотняющих прокладок.
Однако, использование ЕК для получения пористых резин с требуемым комплексом свойств сопряжено с рядом трудностей, обусловленных особенностями его молекулярной структуры /3,4,10,11,25/. Известные композиции пористых резин на основе Ж /5,74,135,163/ не позволяют получить пористые прокладки, пригодные для герметизации стыков панелей наружных ограждающих стен в крупнопанельных зданиях.
Целью настоящей работы является создание на основе теоретических и экспериментальных исследований композиции и технологии изготовления пористых уплотняющих прокладок на основе ЕК, отвечающих современным требованиям строительства, в том числе требованиям строительства в районах Крайнего Севера, и изучение их строительно-эксплуатационных свойств.
Решение поставленной цели включало:
- проведение комплекса исследований по изучению вопросов создания высококачественных пористых резин на основе ЕК;
- оптимизацию состава композиции для получения прокладок;
- исследование строительно-эксплуатационных свойств разработанных прокладок.
Научная новизна -работы
На основании существующих представлений о физико-химических процессах, происходящих при формировании микропористой структуры в газонаполненных резинах, разработаны теоретические предпосылки получения пористых прокладок строительного назначения на основе бутилкаучука. Изучено влияние процессов порообразования и вулканизации на структуру пор и свойства пористых вулканизатов на основе Ж, получаемых вулканизацией в воздушной среде без давления. Выбраны эффективные добавки, обеспечивающие согласована ное прохолщение процессов порообразования и вулканизации.
Изучены закономерности влияния состава композиции на технологические показатели резиновой смеси, структуру пор и эксплуатационные свойства прокладок. Выбрана эффективная технологическая смазка, обладающая свойствами структурной смазки.
Изучены строительно-эксплуатационные свойства полученных прокладок.
Практическая ценность -работы
Разработана и доведена до промышленного применения композиция и технология получения пористых прокладок для крупнопанельного строительства (прокладок "Бутапор"). Разработана технология и осваивается промышленное производство прокладок для легких стеновых панелей (прокладок "Бутапен").
Разработанные прокладки по сравнению с существующими промышленными их аналогами (прокладками "Гернит", "ПРЇЇ" и др.) обладают лучшими эксплуатационными характеристиками и являются единотвеннными среди этих материалов, удовлетворяющими требования строительства в районах Крайнего Севера. Срок службы разработанных прокладок в 5-15раз выше срока службы существующих прокладок. По эксплуатационным характеристикам разработанные прокладки не уступают лучшим зарубежным образцам.
Промышленный выпуск прокладок налажен на Ирпенском комбинате "Прогресс" на имеющемся на предприятии оборудовании без дополнительных капитальных вложений. С момента освоения производства выпущено более бООтыс.пог.м. прокладок.
Экономический эффект от снижения себестоимости прокладок "Бутапор" по сравнению с прокладками "ПИТ Ленинградского производственного объединения "Победа" составляет 268,8руб. на ІОООпог.м. В сфере применения прокладок "Бутапор" экономический эффект, за счет большего срока службы и снижения объема дорогостоящих ремонтных работ, по предварительным расчетам составляет более І,5руб. на Іпог.м. прокладки.
Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте полтлерных строительных материалов "ВНИИстройполимер".
