Статьи»Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций» Перерабатываемые в расплаве каучуки (ПРК)

Перерабатываемые в расплаве каучуки (ПРК)

Добавлено 31.03.2014

Одни из наиболее важных и перспективным типом термоэластопластов являются галогенированные полиолефины. К ним относится перерабатываемый в расплаве каучук (ПРК)  Алкрин (Alcrin) - (зарегистрированная торговая марка компании FerroCorporation), а также некоторые физические его смеси  с поливинилхлоридом (ПВХ) и с другими совместимыми каучуками и термоэластопластами. По другим данным, Алкрин представляет собой термопластичную эластомерную композицию поливинилиденфторида и сополимера этилена с винилацетатом, для модификации ПВХ.  Он может также использоваться самостоятельно а наружном слое тканей с  покрытием ПВХ. 

Все эти полимеры перерабатываются на оборудовании, предназначенном  для переработки термопластов, например, на экструдерах, каландрах, на литьевом оборудовании и др.

Перерабатываемые в расплаве каучуки (ПРК) были впервые предложены на рынке пластмасс компанией DuPont в конце 1980-х годов и реализовывались в виде полностью компаундированного, гранулированного материала, который можно было использовать в процессе производства прямо из мешка, т.е. без предварительной сушки. Такой материал обладает свойствами истинных каучуков в широком диапазоне температур и является единственным термоэластопластом, обладающим одновременно и высокой стойкостью к действию масел, и превосходной атмосферостойкостью, при этом такими свойствами обладают как темные, так и светлые композиции.

Композиции ПРК ведут себя подобно термореактивным каучукам. Такие материалы превосходят многие обычные высокоэффективные резины по таким свойствам, как стойкость к действию масел, химических реагентов, тепла и атмосферных факторов, а также по своей способности подвергаться  полной вторичной переработке и сохранять свои основные свойства даже после множества циклов вторичной переработки. Компания DuPontописывает ПРК как «специализированные» сплавы сополимеров этилена и хлорированных полиолефинов, в которых этиленовый полимер обладает промежуточной степенью сшивки. Для придания материалу ряда полезных эксплуатационных характеристик в широком диапазоне температур вводят усиливающие наполнители, такие как технический углерод, каолин, пластификаторы и стабилизаторы. Такие однофазовые, в основном аморфные полимерные композиции являются довольно гибкими и мягкими материалами. Они обладают превосходными свойствами упругого восстановления и хорошим деформационным поведением; по этим характеристикам ПРК похожи на типичные термореактивные каучуки. Присущие ПРК эластомерные свойства позволяют характеризовать их  как перерабатываемые в расплаве «каучуки», что несколько отличается от термина «термопластичный эластомер», используемого для характеристики двухфазных систем, таких как термопластичные вулканизаты (ТПВ). В общем случае ТПВ состоят из непрерывной термопластичной фазы и дискретной или распределенной эластомерной фазы, что обуславливает уменьшение эластомерного характера и проявление значительно отличающегося деформационного поведения.

ПРК представляют собой довольно стойкие к действию масел каучуки: их стойкость превышает стойкость вулканизатов хлоропренового каучука и хлорсульфированного полиэтилена и сравнима со стойкостью нитрильного каучука со средним содержанием акрилонитрила в 33%. В сравнении с ТПВ ПРК имеют намного более высокую стойкость по отношению к углеводородным маслам, жирам, растворителям и различным топливам. ПРК обладают также стойкостью к действию большинства минеральных кислот и оснований, а также к действию этиленгликоля и других жидкостей, используемых в автомобилях. Эти свойства позволяют использовать ПРК для изготовления уплотнений, стойких к действию масла, топлива и химических реагентов, трубок, шлангов, изоляции проводов и т.д.

Химически стойкие ткани с покрытием из ПРК используются для изготовления гибких резервуаров для хранения и транспортировки масел и топлива, а также могут применяться для изготовления широкого ряда других мягких оболочечных конструкций, которые эксплуатируются в сложных условиях внешних воздействий. К ним можно отнести спасательные средства, мягкие баки для самолетов, «флекси-танки», буксируемые за судами мягкие баржи, гибкие ограждения судов на воздушной подушке, пневматические домкраты и т.п.

Полимерные основания ПРК являются насыщенными  (в отличие от некоторых ТЭП и многих маслостойких каучуков), и поэтому такие материалы являются невосприимчивыми к действию озона, воздействию солнечных лучей , ультрафиолета и других атмосферных факторов. Таким образом, атмосферостойкость ПРК превосходит атмосферостойкость СБС, ТПВ, ТПУ и сложных полиэфирных ТЭП. По данным исследований, проведенных различными фирмами [ 42 ], черные марки ПРК в течение длительного времени превосходно сохраняют свои свойства и внешний вид при наружном их применении без необходимости применения дополнительных светостабилизаторов.

Большинство марок ПРК содержит от 9 до 20 масс. ч. хлора, поэтому такие материалы характеризуются как огнестойкие.  Повысить уровень огнестойкости дополнительно можно введением трехокиси сурьмы. Хорошие электрические свойства позволяют использовать ПРК для изготовления защитных оболочек трансформаторов высокого напряжения, приводных ремней и конвейерных лент для работы во взрывоопасных производствах.

ПРК могут перерабатываться различными методами: каландрованием, экструзией, литьем, раздувным формованием заготовок. Изделия из тканей с покрытием ПРК можно собирать с использованием клеев, с помощью механических зажимов, прямого наплавления материала на шов или чаще методами сварки, которые оказались довольно простыми, быстрыми, надежными и позволяют получать соединения с высокой прочностью. При этом качественную сварку обеспечивают методы использования токов высокой частоты, ультразвука, внешних нагревателей (горячий воздух, ролик, полоз), электромагнитной индукции и др.

ПРК в любых пропорциях совмещаются с ПВХ и некоторыми типами сложных сополиэфирных термоэластопластов и ТПУ. Изучение смесей указанных полимеров с ПРК указывает на то, что:

  • ТПУ улучшают их прочность, стойкость к абразивному истиранию и действию масел;
  • Сложные сополиэфиры ТЭП улучшают величину остаточной деформации при сжатии, сопротивление раздиру и свойства в условиях низких температур;
  • ПВХ уменьшает стоимость материала и увеличивает его сопротивление раздиру.

Также исследования доказали, что смеси из трех или четырех компонентов обладают комбинацией свойств, не присущей ни одному, отдельному компоненту смеси.

Некоторыми сферами применения ПРК в настоящее время является производство изделий для транспорта, строительства, сельского  хозяйства, таких как уплотнения стекол, приводные ремни, конвейерные ленты, уплотнения швов строительных конструкций архитектурного назначения. Основным примером экономически выгодного применения практически всех преимуществ ПРК является использование этого материала для нанесения покрытий на ткани, из которых изготавливают мягкие емкости и объекты с хорошей стойкостью к факторам окружающей среды. Сообщается [ 42 ], что при хранении емкостей из ПРК  в ненаполненном состоянии на палубах танкеров для транспортировки нефти такие емкости размещаются чрезвычайно компактно, но при транспортировке по морю в них можно закачать до 20 000 м3 нефти. При чрезвычайных ситуациях такие легкие и гибкие контейнеры могут быть довольно легко спущены в воду. После этого в емкости может быть перекачена нефть из поврежденного танкера, тем самым уменьшая или полностью ликвидируя загрязнение окружающей среды. Емкости легко окрашиваются в яркие цвета, и поэтому их довольно легко заметить в море; заполненные емкости могут легко транспортироваться в воде методом буксировки, либо нефть можно перекачать в другой танкер непосредственно в море.

Легкость эксплуатации и надежность таких герметичных емкостей,  изготовленных из прочных тканей с двухсторонним покрытием из перерабатываемого в расплаве ПРК ярких расцветок,  дает существенный экономический эффект по сравнению традиционными жесткими конструкциями и мягкими емкостями из обычных прорезиненных тканей. Особенно ценными в этом случае являются такие свойства ПРК, как способность противостоять действию нефти и соленой морской воды, а также действию суровых погодных условий, штормов и неправильной эксплуатации в широком диапазоне температур. 

 

"Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций"

Авторский коллектив; Л.Е. Ветрова, к.х.н В.Ф. Ионова,  П.В. Таскаева, к.т.н. А.Т. Титаренко, к.т.н. В.П. Шпаков

Под общей редакцией  к.т.н. В.П. Шпакова

Фотогалерея

Новости

Детский праздник в НИИРПе

В честь начала нового учебного года ОАО "НИИРП" пр...далее

Ежегодная осенняя акция! Скидка 20%!

Трубки прозрачные по выгодным ценам!...далее

С праздником Победы!

9 Мая - День Победы!...далее

Все новости >>


Мы в СМИ



Прямая связь с руководством

Вы можете отправить сообщение руководству компании.

Форма обратной связи

Вы можете отправить нам сообщение

ОАО НИИРП