К.т.н. Таганова В.А., д.т.н. Артеменко
А.А.
Энгельский технологический институт (филиал) СГТУ, г. Энгельс
Оптимизация состава
магнито-эластомерной композиции
Для производства магнито-эластомерной
композиции использовали резиновые смеси на основе фторкаучука СКФ-26ВС.
Прочность фтористых резин при введении ферритового наполнителя Nd-Fe-B в качестве наполнителя падает.
Оптимизация состава магнито-эластомерной
композиции состояла в установлении минимального количества магнитного
наполнителя, которое обеспечивает достижение остаточной намагниченности на
уровне не менее 0,25 Тл.
Минимизация содержания магнитного
наполнителя необходима для того, чтобы не допустить ожидаемого существенного
повышения вязкости базовой резиновой смеси 420 на основе фторкаучука СКФ-26,
используемой для изготовления сальников.
Чрезмерное повышение вязкости композиции
приводит к ухудшению технологических и эксплуатационных свойств резин.
Минимальное содержание магнитного
наполнителя в композиции целесообразно также для снижения её стоимости.
Базовый состав резиновой смеси 420 на
основе фторкаучука включал, на 100 масс. ч.
комбинации каучуков: CКФ-26 – 60,0; СКФ-26 ОНМ – 40,0; ускоритель
вулканизации – четвертичную фосфониевую соль; сшивающий агент - дифенилолпропан; активаторы вулканизации;
мягчители; наполнители технический
углерод Т-900; барий сернокислый.
Магнитный наполнитель Nd-Fe-B вводился в резиновую смесь на вальцах в количестве
50…500 массовых частей на 100 массовых частей каучуков.
Образцы для испытания вулканизовались в
гидравлическом прессе при температуре 175ºС в течение 10 минут.
Для уменьшения влияния релаксационных
явлений образцы после вулканизации дополнительно термостатировались при
температуре 2300С в течение 24 часов.
В табл. 1 приведены сведения о составе и
свойствах 6 исследованных магнито-эластомерных композиций.
Таблица 1
Оптимизация содержания
магнитного наполнителя
|
№п/п |
Состав |
Содержание ингредиентов в составах, масс.ч. |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
1 |
Каучук CКФ-26:СКФ-26
ОНМ = 60:40 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
2 |
Магнезия жженая |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
5,50 |
5,50 |
6,00 |
|
3 |
Гидроокись кальция |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
|
4 |
Барий сернокислый |
12,00 |
12,00 |
12,00 |
12,00 |
12,00 |
12,00 |
|
5 |
Углерод технический Т-900 |
21,00 |
21,00 |
21,00 |
21,00 |
21,00 |
21,00 |
|
6 |
Полиэтилен низкомолекулярный |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
7 |
Дибутилсебацинат |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
8 |
Дифенилолпропан |
1,60 |
1,60 |
1,60 |
1,60 |
1,60 |
1,60 |
|
9 |
Октаэтилтетраамидо- фосфонийбромид |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
|
10 |
Порошок Nd-Fe-B |
- |
50 |
150 |
250 |
350 |
500 |
|
Физико-механические показатели |
|||||||
|
1 |
Твердость по Шор А, ед. |
71 |
72 |
73 |
78 |
80 |
83 |
|
2 |
Условная прочность при растяжении, кгс/см2 |
110 |
108 |
101 |
98 |
85 |
53 |
|
3 |
Относительное удлинение при
разрыве, % |
180 |
171 |
162 |
142 |
130 |
61 |
|
4 |
Относительная остаточная
деформация при 25% статической деформации сжатия в течение 72 ч при
температуре 150°С, % |
20 |
25 |
29 |
42 |
50 |
72 |
|
5 |
Остаточная намагниченность, Тл |
0 |
0,065 |
0,15 |
0,26 |
0,31 |
0,39 |
|
6 |
Эластичность по отскоку, % |
6 |
6 |
5 |
4 |
4 |
3 |
Как видно из данных табл. 1, требуемая
чувствительность датчика Холла достигается при содержании исследуемого
магнитного наполнителя в композиции не менее 250 массовых частей на 100
массовых частей комбинации каучуков.
Такое содержание магнитного наполнителя
существенно ниже содержания феррита бария в серийно изготавливаемых магнитных
резинах. Содержание феррита бария обычно достигает в них 800 массовых частей на
100 массовых частей связующего эластомера.
Литература
1. Таганова В.А.,
Пичхидзе С.Я., Артеменко А.А. Усиление
свойств фтористой резины с магнитным наполнителем// Сборник докладов ХXI симпозиума “Проблемы шин и резинокордных композитов”,
М., ООО НТЦ НИИШП, 2010.
2. Донцов А.А. Процессы структурирования
эластомеров. -М.: Химия, 1978.-288 с.