О влиянии серийных пластификаторов на свойства резин в процессе эксплуатации.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  к.т.н.  А.А. Соколовский

 

В ряде экспериментальных и теоретических работ, опубликованных в [1, 2, 3] нами показано, что термическая (без доступа кислорода) и термоокислительная стойкость резин  повышается с увеличением «молекулярной подвижности» цепей каучука в резинах.    Ограничения «молекулярной подвижности» цепей каучука в резинах определяется их взаимодействием с активными наполнителями (сажами), а также межмолекулярным взаимодействием цепей. Наиболее простым и распространенным способом увеличения «молекулярной подвижности» цепей каучука является введение в состав резин пластификаторов. Практически все серийные резины, используемые в погружных электроустановках – В-14, ИРП-3826, 51-1683, РС-26ч, «С»-26Ч, Н-410, Тер-10 и т.п., содержат в своем составе 20-30 массовых частей пластификаторов на 100 массовых частей каучука.

В качестве пластификаторов используют дибутилфталат (ДБФ), дибутилсебацинат (ДБС), сложный эфир ЛЗ-7 и ряд подобных продуктов. Недостатком перечисленных пластификаторов является их способность к испарению. Так, экспериментально установлено, что полное испарение пластификатора из резин на воздухе происходит:

при температуре 100 С –  за 1 сутки;

при температуре 50 С   –  за 1 месяц;

при температуре 20 С   –  за 1 год.

(за образцы резин принимались пластины 150 х 150 х 2 мм.)

В результате потери пластификатора (20-30 массовых частей пластификатора на 100 массовых частей каучука) наблюдалось:

- линейные размеры резиновых образцов уменьшаются на 8-12 %;

- прочность резин при разрыве увеличивается на 20-40%;

- разрывное удлинение уменьшается в 1,5 – 3 раза;

- морозостойкость падает на 15-30 градусов.

            Кроме того в результате испарения или вымывания пластификатора уменьшается «молекулярная подвижность» цепей каучука в резинах, в результате чего значительно ускоряются термические процессы структурирования резин или термоокислительное структурирование.

            Таким образом, полное улетучивание или вымывание пластификаторов приводит к увеличение скорости старения резины и к потере ее рабочих свойств.

 

 [1] Соколовский А.А., Вайнштейн Э.Ф., Ухова Е.М., КУзьминский А.С. «Старение резин в напряженном состоянии», М., ЦНИИТЭ Нефтехимии», 1988, с. 60-64.

[2] Vainstein E.F. and Sokolovsky A.A. “Thermodynamic Analysis of Crosslinked Polymer”, Polymer Yardbook, 1995.

[3] Зуев Ю.С., Дегтева Т.Г. «Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях», М., «Химия», 1986.