Влияние низких температур и нефтяной среды на свойства морозостойких уплотнительных резин

• Автор: Федорова, Айталина Федоровна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 169 с. : ил

Содержание

Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1. Основные требования, предъявляемые к свойствам резин уплотнительного назначения

1.2. Особенности эксплуатации уплотнительных резин в условиях Республики Саха

1.2.1. Климатические условия Республики Саха

1.2.2. Воздействие неблагоприятных климатических факторов на полимеры

1.3. Анализ морозостойких эластомерных материалов уплотнительного назначения

1.3.1. Резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков

1.3.2. Резины на основе пропиленоксидного каучука
1.4. Способы создания морозостойких резин
1.4.1. Способы повышения морозостойкости ,
1.5. Модификация эластомеров синтетическими и природными цеолитами
1.5.1. Синтетические цеолиты
1.5.2. Природные цеолиты
1.5.3. Применение цеолитов в качестве наполнителей резины
1.6. Влияние нефти на свойства резин
1.6.1. Природа и механизм воздействия нефтепродуктов на резины
1.6.2. Факторы, влияющие на стойкость резин к воздействию нефтепродуктов
1.7. Цели и задачи исследований
Глава II. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования

2.1.1. Резина марки В-
2.1.2. Модельная резина (РС)
2.1.3. Резина марки 7
2.1.4. Резина марки 7
2.1.5. Резина на основе пропиленоксидного каучука
2.1.6. Природные цеолиты как перспективные модификаторы резин
2.1.7. Рабочая среда
2.2. Методы исследований
2.2.1. Исследование физико-механических свойств резины
2.2.2. Определение маслобензостойкости резин
2.2.3. Определение коэффициента морозостойкости при растяжении..
2.2.4. Определение коэффициента морозостойкости резин по эластическому восстановлению после сжатия
2.2.5. Определение остаточной деформации сжатия
2.2.6. Определение густоты пространственной сетки вулканизатов методом равновесного набухания
2.2.7. Определение содержания пластификатора методом инфракрасной спектроскопии
2.2.8. Измерение вязкости пластификатора и нефти
2.2.9. Определение относительной деформации сжатия уплотнительных колец
2.2.10. Определение температуры стеклования резин динамическим механическим методом
Глава III. Исследование климатической устойчивости серийных резин на основе морозостойких каучуков в условиях действия
нефти
3.1. Анализ эксплуатационных свойств серийных резин и возможности
их использования в средах нефтяного происхождения
3.2. Модификация резин природными цеолитами
3.2.1. Модификация резин на основе бутадиен-нитрильного каучука природными цеолитами Кемпендяйского месторождения
3.2.2. Модификация резины на основе пропиленоксидного каучука природными цеолитами
3.3. Особенности взаимодействия резин с нефтью в условиях натурной экспозиции
3.3.1. Изменение степени набухания резин после выдержки в нефти при температурах окружающей среды
3.3.2. Изменение физико-механических свойств резин после натурной экспозиции в среде нефти
3.3.3. Изменение остаточной деформации сжатия резин после натурной экспозиции в среде нефти
3.3.4. Изменение низкотемпературных свойств резин после натурной экспозиции в среде нефти
Выводы к главе
Глава IV. Исследование диффузионных процессов, происходящих при контакте резни с нефтью
4.1. Математическое описание процесса набухания резин в нефти
4.2. Исследование температуры стеклования резин до и после
выдержки их в нефти
Выводы к главе
Глава V. Анализ работоспособности уплотнительных деталей в реальных условиях эксплуатации
5.1. Оценка работоспособности резиновых колец, эксплуатировавшихся
в составе нефтепровода Талакан-Витим
5.2. Разработка рекомендаций по эксплуатации резин в условиях совместного действия нефтяной среды и низких температур
Выводы к главе
Заключение
Список использованной литературы
Приложение

эластомерных сред, как правило, при сорбции и набухании реализуется нормальная, фиковская сорбция [78].
Уравнения Фика, лежащие в основе феноменологического рассмотрения диффузионных процессов, в полной мере справедливы при независимости Б от концентрации и направления потока диффундирующего в теле вещества, а также при отсутствии химических реакций между веществом и телом [79].
На процесс диффузии сильно влияет температура. На основании представлений об активационном механизме диффузии можно записать
Э= А еи/(КТ),
где И- условная энергия активации, Дж/моль.
Если известен коэффициент диффузии Э0 при температуре То, то можно
определить Э при температуре Т [78, 79]:
о=Аешт/(ат0Т)
где АТ=Т-Т0, °К; для эластомеров в среде нефтяных масел и«55 кДж/моль при Т0=333 К .
Диффундирующие молекулы в полимерах ориентируются по направлению движения и преодолевают на своем пути «лобовое» и «боковое» или вязкое сопротивление [81]. «Лобовое» сопротивление связано с необходимостью раздвигать молекулы полимера для образования микрополости нужных размеров, таким образом, оно зависит от поперечного сечения молекулы диффундирующего вещества и от межмолекулярного взаимодействия в полимере. «Боковое» или вязкое сопротивление зависит от взаимодействия молекул полимера с диффундирующей молекулой и пропорционально массе или размеру молекулы. Энергия образования микрополости зависит от числа разрываемых связей и сжимаемости полимера. Диффузия в полимеры, где между молекулами существуют ионные связи, происходит легче, чем в полимеры, между молекулами которых существуют водородные или ковалентные связи [79, 80].