CC BY
7
I
SCIENCE TIME
■
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТННЫХ СВОЙСТВ ПОЛИУРЕТАНОВОГО АДГЕЗИВА ВИЛАД-11
Полвонов Абдужалил Сантарович, Наманганский инженерно-педагогический
институт, г. Наманган
E-mail: aspolvonov@mail.ru
Тухлиев Гайратали Ахмадалиевич, Наманганский инженерно-педагогический
институт, г. Наманган
E-mail: gayratali1982@inbox. uz
Абдусаттаров Нодиржон Абдужалил огли, Наманганский инженерно-педагогический
институт, г. Наманган
E-mail: gayratali1982@inbox. uz
Аннотация. В статье рассматриваются новые полимерные материалы на основе полиуретановых адгезивов для восстановления неподвижных соединений. Рассмотрены зависимости деформационно-прочностные свойства полиуретановых адгезивов от соотношения компонентов А и Б.
Ключевые слова: полимер, адгезив, соединения, подшипник, восстановления, удельная работа, удлинения, напряжения.
Необходимость восстановления постелей коренных подшипников блоков цилиндров двигателей, повышения долговечности неподвижных соединений подшипников скольжения и снижения затрат на поддержание их в работоспособном состоянии привела к разработке значительного количества способов восстановления неподвижных соединений. Перспективными способами восстановления постелей коренных подшипников блоков цилиндров являются способы восстановления с использованием полимерных материалов.
Полимерные материалы позволяют снизить трудоемкость ремонта машин на 20...30 % и себестоимость на 15...20%, сократить при этом расход металлов
| SCIENCE TIME |
на 40...50 %.
В ремонтных предприятиях для восстановления постелей коренных подшипников блоков цилиндров применяют эпоксидные смолы ЭД-16 и ЭД-20, а также порошковые эпоксидные композиции ПЭП-177 и ПЭП-534. Однако применение эпоксидных композиций на основе смол ЭД-16 и ЭД-20 при восстановлении постелей коренных постелей связано с определенными технологическими трудностями. Жидкие эпоксидные композиции обладают недостаточной жизнеспособностью. После приготовления композиции необходимо использовать её в течении 20.25 мин. При температурах эксплуатации подшипниковых узлов двигателей эпоксидные композиции имеют малую эластичность, что снижает долговечность восстановленных неподвижных соединений. Эпоксидные составы токсичны, поэтому все операции по их приготовлению и применению необходимо выполнять в специальных помещениях с усиленной вентиляцией. Для восстановления постелей коренных подшипников порошковыми композициями ПЭП-177 и ПЭП-534 требуется их предварительная расточка, нагрев блока, наличие аппарата для электростатической зарядки полимерного материала и механическая обработка после нанесения покрытия.
Перечисленные технологические трудности и отсутствие необходимого оборудования на ремонтных предприятиях сдерживают широкое применение данного способа восстановление коренных подшипников блоков цилиндров двигателей.
В последние годы химическая промышленность страны освоила выпуск полиуретановых адгезивов, которые представляют собой двухкомпонентные составы. Компоненты легко смешиваются и не содержат в своём составе высокотоксичных веществ. Они обладают хорошей вибро-, масло-, бензостойкостью, стойкостью к низким температурам и тепловым ударам; отличается хорошей адгезией к различным субстратам. Отверждение полиуретанового адгезива можно производить при температурах от минус 10 до плюс 120оС. Однако в настоящее время отсутствуют научно обоснованные рекомендации по применению этих материалов, что сдерживает их широкое применение в ремонтном производстве.
Деформационно-прочностное свойства полиуретанового адгезива Вилад-11 исследовали на плёнках толщиной 90.150 мкм. Пленки формовали на фторопластовых пластинах. Пластину устанавливали под углом 45о и поливали раствором адгезива, а затем выдерживали на воздухе в течение 15.20 мин при температуре 20оС. Таким образом наносили от трех до пяти слоёв. Отверждение проводили при температурах 20оС в течение 7 суток и при 100оС в течение 3 ч, а затем плёнки отделяли от фторопластовых пластин. Из плёнок вырезали образцы в виде прямоугольных полосок длиной 35 мм и шириной 5 мм. Физико-
механические свойства плёнок при различных температурах испытаний определяли по методике Института физической химии [1]. Разрушающие напряжения и относительные удлинения исследовали на лабораторной вертикальной разрывной машине, оборудованной термокриокамерой. Нагрев производился электроспиралью, а охлаждение - жидким азотом. Испытание проводили в температурном интервале от 40 до 100оС. Температуру контролировали хромель-копелевой термопарой в непосредственной близости от испытуемого образца и поддерживали в заданном режиме с точностью ±2оС. Испытания при повышенной и пониженной температурах проводили после термостатирования образцов в течение 15 мин.
Результаты исследований деформационно-прочностных свойств полиуретанового адгезива Вилад-11 показывает, что они в значительной степени зависят от соотношения компонентов А и Б.
Влияние соотношения компонентов на разрушающее напряжение, относительное удлинения и удельную работу при разрыве полиуретанового адгезива Вилад-11 показано на рис. 1.
Щ й
30
15
( г I 1 / 1 Дн
Г] 1/ 1
/
\
ТОО
1Ъ
50
25
ш щ щ щ ш т Щ АЪ Рис.1 Зависимости удельной работы при разрыве ар, разрушающего напряжения <Р и относительного удлинения £р от соотношения компонентов А и Б
полиуретанового адгезива Вилад-11
Прочность полиуретанового адгезива в зависимости от соотношения компонентов колеблется в широком интервале значений. Так, разрушающее напряжение при соотношении компонениов 1:0,3 составляет 3,0 МПа. С увеличением компонента Б до 0,8 прочность резко повышается. Дальнейшая увеличение компонентов Б приводит к снижению скорости повышения прочности. При соотношении компонентов 1:1 прочность достигает максимального значения 68,7 МПа. Относительное удлинение с увеличением ком-
понента Б с 0,3 до 0,5 резко возрастает и достигает максимального значения 111,7 %. Дальнейшее увеличение компонента Б приводит к резкому сни-жению относительного удлинения при соотношении компонентов 1:1 отно-сительное удлинение по сравнению с максимальным уменьшается в 8,9 раза.
-з
Максимальную удельную работу при разрыве, равную 26,8 МДж/м , имеют пленки при соотношении компонентов 1:0,6. С увеличением или уменьшением компонента Б наблюдается снижения удельной работы. При соотношении компонентов 1:1 удельная работа при разрыве снижается в 6,8 раза, а при соотношении компонентов 1:0,3-в 17 раза.
Значительный влияние на прочность ср и относительное удлинение sP
пленок оказывает густота пространственной сетки полимера, которое определяется молекулярной массой и соотношением компонентов.
С увеличением степени сшивание за счет уменьшения молекулярной массы гидрооксидсодержащего олигимера приводит, как правило, к возрастанию прочности и снижению относительного удлинения при растяжении. Свойства полиуретанов в многом зависят от соотношения изоцианатных гидрооксилсодержащих групп в исходных композициях. С повышением доли трех функционального изоцианатного компонента меняется концентрация уретановых и мочевинных, аллофанатных и биуретановых связей, что приводит к изменениям структуры полимера.
Таким образом, деформационно-прочностные свойства полиуре-тановых адгезивов определяются в основном соотношением исходных компонентов и наличием химических и физических связей в системе.
Литература:
1. Polvonov A.S., Normirzaev A.R., Khabibullaev А.Х., Tuxliev G.A., Shodmonov D.S., Valieva G.F. Study of physico-mechanical properties of the polyurethane adhesive. Austrian Journal of texnikal and Natural Sciences, № 11/12/2014. Vienna. 93-96 pg.
