Введение к работе
Актуальность работы.
Увеличение интенсивности полетов и, что особенно важно, изменение качественных характеристик летательных аппаратов (ЛА) приводит к быстрой разгерметизации швов аэродромных покрытий и, как следствие, к снижению сроков их эксплуатации. В связи с этим в настоящее время проблеме создания новых герме-тнков с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками уделяется особое внимание. Комплексом благоприятных свойств обладают, герметики холодного применения на основе полимерных вяжущих.
В России широкому их распространению препятствует высокая стоимость и дефицитность,полимерного сырья, используемого для их производства. В связи с этим, весьма узок ассортимент материалов, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к аэродромным герметикам. В представленной работе проводилась разработка нового герметика на основе деструктурированного дивинил-стирольного каучука ДСТ-ЗОР-01 с физико-механическими характеристиками, обеспечивающими безопасную эксплуатацию современных летательных аппаратов на аэродромах Военно-воздушных Сил РФ.
Диссертационные исследования выполнены в рамках научно-исследовательской работы, заказанной инженерно-аэродромной службой тыла Военно-Воздушных Сил (ВВС) РФ от 26.04.2002 г.
Целью настоящей работы является разработка вяжущего для герметика на основе дивинил-стирольного каучука ДСТ-ЗОР-01 путем его деструкции, а также оптимизация состава герметизирующего материала, исследование его физико -механических свойств и выдача рекомендаций по приготовлению и применению.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
экспериментально-теоретически обосновать возможность получения полимерного вяжущего при термоокислительной деструкции дивинил-стирольного каучука ДСТ-ЗОР-01;
установить зависимости изменения вязкости получаемого деструктурированного каучука от условий деструкции, а именно: от давления нагнетаемого воздуха, температуры, количества вводимого сиккатива и продолжительности процесса;
определить у деструктурированного каучука наличие и вид концевых ре-акционноспособных групп;
изучить особенности отверждения полученного деструктурированного каучука;
разработать рациональные составы герметика для заделки швов аэродромных покрытий;
исследовать физико-механические и эксплуатационные характеристики герметика по существующим методикам;
провести натурные испытания опытных партий герметика;
разработать рекомендации по приготовлению и применению герметика на объектах ВС России;
определить экономический эффект от использования разрабр.т^щдего'гір-
\ ОЭ Щ шЖг і
ИЯ№
зазрабр,т;ад)^)го г* аПстерургЛ Л
метика в сравнении с применяемыми на аэродромах в настоящее время.
Научная новизна и отличительные особенности результатов, полученных в диссертационной работе, состоят в следующем:
смоделирована деструкция дивинил-стирольного каучука ДСТ-ЗОР-01 в целях получения вяжущего для герметизирующего материала и установлены аналитические зависимости, адекватно описывающие закономерности протекания данного процесса в зависимости от давления, температуры и количества вводимого сиккатива;
получено полимерное вяжущее с концевыми реакционноспособными группами, отверждающееся жидкими полииизоцианатами марки Д;
разработан состав аэродромного герметика холодного применения с комплексом физико-механических и эксплуатационных характеристик, удовлетворяющим потребностям инженерно-аэродромных служб Военно-воздушных Сил России;
выполнены исследования физико-механических процессов формирования структуры аэродромного герметика холодного применения на основе деструкту-рированного дивинил-стирольного каучука ДСТ-ЗОР-01;
получена математическая модель структурообразования, позволяющая получать оптимальные составы аэродромного герметика холодного применения для различных климатических районов.
Достоверность полученных результатов подтверждена натурными испытаниями нового аэродромного герметика холодного применения на аэродромах ВВС России. Их новизна подтверждена наличием патента РФ № 2198190.
Практическое значение работы состоит в использовании разработанного состава герметика для нужд аэродромного строительства. Аэродромный герметик холодного применения позволяет значительно снизить трудозатраты при его использовании на аэродромах ВВС РФ, сократить время, отводимое для производства работ по герметизации швов, повысить качество и безопасность проведения работ.
Реализация результатов работы.
Выявлены зависимости протекания процесса деструкции исходного каучука ДСТ-ЗОР-01 от температуры, давления нагнетаемого воздуха и количества вводимого сиккатива, изменения относительного удлинения и когезионной прочности герметика на основе указанного каучука от количества вводимых отвердителя и наполнителя. Разработанные по этим зависимостям составы аэродромного герметика холодного применения проверены в натурных условиях. Результаты исследований использованы при производстве работ по герметизации швов сборного железобетонного покрытия на аэродромах в/ч 23326 (г. Воронеж) и в/ч 11787 (г. Миллерово), а также в учебном процессе Воронежского ВАИИ по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов».
Публикации и апробация. Основные результаты исследований отражены в 16 печатных работах, в том числе получен патент РФ на изобретение. Основные положения диссертационных исследований докладывались на научно-технических конференциях в Воронежском ВАИИ (2001-2003гг.) и в Воронеж-
ском ГАСУ (2003 г.).
Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, списка используемых источников и шести приложений. Объем работы: 180 страниц, 46 рисунков, 31 таблица, 6 приложений, список литературы из 142 наименований.
На защиту выносятся:
- результаты исследований процесса получения вяжущего для герметика хо
лодного применения путем деструкции дивинил-стирольного каучука ДСТ-ЗОР-
01;
I - результаты исследований по получению герметика холодного применения
, на основе деструктурированного дивинил-стирольного каучука ДСТ-ЗОР-01;
- рекомендации по приготовлению и применению герметика холодного при-!
(J менения на основе деструктурированного дивинил-стирольного каучука ДСТ-ЗОР-
01 на аэродромах ВС России;
- технико-экономическая оценка эффективности применения разработанно
го герметика.
Диссертационная работа основана на экспериментально-теоретических ис-следованиях^ проведенных автором при выполнении научно-исследовательской работы «Разработка состава и технологии приготовления и применения герметизирующего материала на основе деструктурированного каучука ДСТ-ЗОР-01» по заказу инженерно-аэродромной службы тыла ВВС России (№ гос. регистрации 40207).
