Эластомерные невулканизованные и неармированные рулонные кровельные и гидроизооляционные материалы многоцелевого назначения, страница 3

как ПЭВД 15813-020так и ПЭНД 273-79 обладают морозостойкостью по методике ГОСТ 2678-94(раздел 3.9) не менее -550С. Испытания образцов резиновых смесей содержащихдругие марки полиэтилена не проводились, так как на основании данных,полученных методом ТМА (см. таблицу 3), смеси на основе БК, содержащие30 масс.ч. рассмотренных в данной работе марок полиэтилена имеюттемпературы стеклования на уровне -65оС÷-67оС, т.е. при введении полиэтилена всырые резиновые смеси на основе бутилкаучука наблюдается некотороепонижение температуры стеклования, а следовательно не должно происходитьуменьшенияморозостойкостисмесей,проведенныеиспытаниянаморозостойкость на примере двух марок полиэтилена подтвердили это.Таблица 1.

Гибкость на брусе d=5мм модельных смесей на основе БК,содержащих ПЭ.Марка и содержание ПЭ0 масс.ч.20 масс.ч. ПЭВД1581330 масс.ч. ПЭВД1581320 масс.ч. ПЭНД 273-7930 масс.ч. ПЭНД 273-79-50оСсохраняет гибкостьсохраняет гибкостьсохраняет гибкостьсохраняет гибкостьсохраняет гибкость11www.mitht.ru/e-library-55оСсохраняет гибкостьсохраняет гибкостьсохраняет гибкостьсохраняет гибкостьсохраняет гибкостьПрочность крепления кстали, кгс/см2Было изучено влияние введения до 30 масс.ч. ПЭВД 15813-020 и ПЭНД273-79 на адгезию образцов сырых резиновых смесей на основе БК-1675н к стали,на отрыв. Крепление образцов сырой резиновой смеси на основе бутилкаучукапроводилось при помощи серийной полимерной клеящей мастики М-140производства ООО «Поликров».

Характер отрыва всех образцов, за исключениемобразца контрольной смеси, не содержащей ПЭ, был адгезионным, т.е. по границераздела клеевая мастика – металл; характер отрыва образца контрольной сыройрезиновой смеси на основе БК-1675н, не содержащей ПЭ – когезионный пообразцу резиновой смеси. Зависимость прочности крепления к металлу на отрывот содержания ПЭ представлена на рисунке 5. Видно что введение до 30 масс.ч.как ПЭВД 15813-020 так и ПЭНД 273-79 не ухудшает адгезионных свойств сырыхрезиновых смесей на основе БК-1675н. А показанное ранее повышение прочностирезиновых смесей при введении в них ПЭ, приводит к тому, что прочность связирезина – металл определяется адгезией клеящей мастики (об этом свидетельствуетхарактер разрыва смесей содержащих ПЭ), а не прочностью образца резиновойсмеси, как в случае контрольной резиновой смеси, не содержащей ПЭ.

Важноотметить, что с изменением содержания полиэтилена от 10 до 30 масс.ч.практически не наблюдается изменение величины адгезии, то есть наличие врезиновой смеси полиэтилена, в изученных дозировках, не влияет на ихадгезионные свойства.Рис.5 Адгезионные свойства смесей на основе БК+ПЭ7БК+ПЭВД 15813-020смесь на основе БКБК+ПЭНД 273-7965432100102030Содержание ПЭ, масс.ч.Влияние введения полиэтилена на свойства сырых резиновых смесей наоснове СКЭПТ-50, рассмотрено на примерах смесей, содержащих ПЭВД15813-020 и ПЭНД 273-79.Из полученных данных видно, что введение в резиновые смеси ПЭприводит к увеличению их прочности (рис.6) и усадки после термостатирования(рис.8), и к уменьшению относительного удлинения (рис.7). Введение ПЭНД12www.mitht.ru/e-library273-79 приводит к более резкому увеличению прочности и к более резкомууменьшению относительного удлинения сырых резиновых смесей на основеСКЭПТ-50.

Введение в сырые резиновые смеси на основе СКЭПТ-50 до 30 масс.ч.как ПЭВД 15813-020 так и ПЭНД 273-79 приводит к увеличению усадки послетермостатирования (рис.8).Рис.7 Относительное удлинениесмесей на основе СКЭПТ-5032,5Относительноеудлинение, %Когезионная прочность, МПаРис.6 Когезионная прочностьсмесей на основе СКЭПТ-5021,510,52001801601401201008060402000001020102030Содержание ПЭ, масс.ч.30Содержание ПЭ, масс.ч.СКЭПТ-50+ПЭВД 15813-020СКЭПТ+ПЭВД 15813-020СКЭПТ+ПЭНД 273-79Смесь на основе СКЭПТСКЭПТ-50+ПЭНД 273-79Смесь на основе СКЭПТ не содержащая ПЭРис.8 Усадка после термостатирования смесей на основе СКЭПТ-5087Усадка, %65432100102030Содержание ПЭ, масс.ч.СКЭПТ-50+ПЭВД 15813-020СКЭПТ-50+ПЭНД 273-79смесь на основе СКЭПТОтмечено, что смеси на основе СКЭПТ, содержащие ПЭ, имелинеудовлетворительные технологические свойства: сильно крошились нахолодных вальцах, не садились на валок, а при повышении температуры валковбыстро теряли когезионную прочность, залипали и не снимались с вальцев.

Смесина основе СКЭПТ-50 и ПЭНД 273-79 имели дефектную поверхность с13www.mitht.ru/e-libraryмикротрещинами и буграми, возможно это было причиной довольно низкихфизико-механических свойств данных смесей.Влияние введения полиэтилена на морозостойкость сырых резиновыхсмесей на основе СКЭПТ-50 было изучено на примерах смесей, содержащих 20 и30 масс.ч. ПЭВД 15813-020 и ПЭНД 273-79.

Полученные данные представлены втаблице 2.Было показано, что сырые резиновые смеси на основе СКЭПТ-50,содержащие до 30 масс.ч. ПЭВД 15813-020 и прошедшие испытания по методикеГОСТ 2678-94 (п.3.9 гибкость на брусе) обладают морозостойкостью не менее– 550С. Сырые резиновые смеси на основе СКЭПТ-50 содержащие 20 и 30 масс.ч.ПЭНД 273-79 обладают морозостойкостью (по методике ГОСТ 2678-94 п.3.9)менее –500С. Проведение испытаний на морозостойкость смесей, содержащихдругие марки ПЭНД, не проводилось, так как по данным ТМА все смеси,содержащие ПЭНД (таблица 3), имели одинаковую температуру стеклования(–54оС), а значит можно полагать, что результаты по морозостойкости этихобразцов так же будут практически равнозначны.Таблица 2.

Гибкость на брусе d=5мм модельных смесей на основеСКЭПТ-50, содержащих ПЭ.-50оСсохраняют гибкостьсохраняют гибкостьсохраняют гибкостьутрачивают гибкостьутрачивают гибкостьМарка и содержание ПЭ0 масс.ч.20 масс.ч. ПЭВД1581330 масс.ч. ПЭВД1581320 масс.ч. ПЭНД 273-7930 масс.ч. ПЭНД 273-79-55оСсохраняют гибкостьсохраняют гибкостьсохраняют гибкостьутрачивают гибкостьутрачивают гибкостьстали, кгс/см2Прочность крепления кТак же было изучено влияние введения до 30 масс.ч. ПЭВД 15813-020 напрочность крепления к стали на отрыв образцов сырых резиновых смесей наоснове СКЭПТ-50 (испытания проводились по той же методике что и испытаниясмесей на основе БК-1675н).

Зависимость величины адгезии к металлу на отрывот содержания ПЭ представлена на рисунке 9.Рис.9 Адгезионные свойства смеси на основе СКЭПТ+ПЭ87654321001020Содержание ПЭВД 15813-020, масс.ч.14www.mitht.ru/e-library30Видно, что введение в сырую резиновую смесь до 30 масс.ч.ПЭВД 15813-020 не влияет на адгезионные свойства образцов смесей.Применение в сырых резиновых смесях на основе СКЭПТ-50 ПЭНД 273-79не позволило получить облистованные образцы резиновых смесей с ровнойповерхностью (поверхность имела микротрещины бугры и другие дефекты).Использование образцов с различным качеством поверхности при определенииадгезионных характеристик, могло привести к получению некорректных инесопоставимых результатов.

Кроме того, как было показано ранее, эти системыобладают невысокой морозостойкостью (морозостойкость менее -50оС) аследовательно не представляют большого интереса с практической точки зрения.По этой причине испытания по определению прочности связи на отрыв смесей наоснове СКЭПТ-50 содержащих ПЭНД не проводилось.При изучении влияние введения ПЭ (в количествах до 30 масс.ч. на100 масс.ч. каучука) на стойкость к статическому продавливанию смесей наоснове БК и СКЭПТ, было показано, что эти резиновые смеси являютсянестойкими к статическому продавливанию.При рассмотрении приведенных выше данных отмечено, что сырыерезиновые смеси на основе как БК так и СКЭПТ, содержащие в своем составеПЭВД 15813-020 и ПЭНД 273-79 характеризуются большими значениями усадокпосле термостатирования, что может вызвать затруднения при разработкематериала в соответствии с поставленной в работе целью, тем более что смеси наоснове СКЭПТ-50 не технологичны.

Замена в резиновой смеси на основе СКЭПТ50 ПЭНД 273-79 на ПЭНД 276-73 (значения ПТР, определенныеэкспериментально 0,5г/10мин. и 3,1 г/10мин. соответственно t=1900C)значительно улучшила технологические свойства смеси, однако эта смесьсущественно уступает по своим показателям смеси, аналогичного состава наоснове БК ( усадка после термостатирования 7 и 2,5%, относительное удлинение50 и 250% соответственно).Влияние различных марок ПЭ на термомеханические свойства и скоростьокисления смесей на основе БК и СКЭПТ.Состав полимерной основы исследованных смесей и их термомеханическиесвойства представлены в таблице 3.Как видно из данных, приведенных в таблице 3, температура размягчениярезиновых смесей на основе БК с введением полиэтилена повышается, атермомеханические кривые смещаются в область более высоких температур15www.mitht.ru/e-library(рис.10).

Аналогичные результаты были получены в нашей работе и для смесей наоснове СКЭПТ.Полученные данные можно объяснить следующим образом: полиэтиленыраспределены в сырых резиновых смесях в виде дисперсии мелких частиц,играющих роль наполнителя. Макромолекулы каучуков вступают с ними вовзаимодействие, в результате чего подвижность макромолекул в резиновыхсмесях уменьшается. Эти результаты коррелируют с работами Тейтельбаум Б.Я.,Липатов Ю.С., в которых было высказано мнение, что введение в полимернаполнителей повышает температуру размягчения смесей; авторы объясняют этотем, что подвижность макромолекул полимера уменьшается благодаря ихвзаимодействию с наполнителем.Таблица 3. Полимерная основа и термомеханические свойства сырыхрезиновых смесей (общая рецептура см. стр.9 первый абзац).ИнгредиентыБК-1675НСКЭПТ-50ПЭВД (15813-020)ПЭНД (273-79)ПЭНД (276-73)ПЭНД (277-73)Температурастеклования, 0СТемпература началаразмягчения, 0ССредняя скоростьдеформации натемпературноминтервале измененияскорости от Vmax до0,9Vmax.,% от первоначальнойвысоты образца/мин*Температурныйинтервал измененияскорости деформацииот Vmax до 0,9Vmax., 0СПродолжительностьтемпературногоинтервала измененияскорости деформацииот Vmax до 0,9Vmax, мин11001-60Номер смеси234510010010010030303030Характеристики смесей2345-65-65-65-676100-710030-810030-6-547-548-5467510833268811232,74,94,91,61,51,95,36,717,531,893,598,6127,1130,354,581,750,176,229,049,198,2102,5133,0135,411,44,12,621,820,916,13,41,9*отклонениескорости от среднего значения на данном интервале (Vmax÷0,9Vmax) составляетVср.±5%, где Vmax – максимальная скорость деформации образца.16www.mitht.ru/e-libraryИз рис.