CC BY
48
- © В.В. Портнягина, Н.Н. Петрова,
Б.Н. Заровняев, 2014
УДК 678.742.2.001.73
В.В. Портнягина, Н.Н. Петрова, Б.Н. Заровняев
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ РЕЗИН ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ТЕХНИКИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ СЕВЕРА
Представлены результаты разработки и натурных испытаний уплотнительных резин для горнодобывающей техники Севера. Для повышения эксплуатационных свойств использован композиционный подход и метод механохимической активации. На рецептуры резин получен патент РФ.
Ключевые слова: горнодобывающая техника, уплотнительные материалы, эксплуатационные свойства, пропиленоксидный каучук, политетрафторэтилен, природные цеолиты, пластификатор, механохимическая активация, морозостойкость.
Климатические условия северных регионов - продолжительное воздействие экстремально низких температур (вплоть до -60°С) и температурных перепадов с большой амплитудой (до 30 °С), оказывают существенное влияние на эффективность эксплуатации и надежность горнодобывающей техники. Работа машин и механизмов в этих условиях носит экстремальный характер и в значительной мере зависит от качества используемых уплотнительных деталей. Например, в Республике Саха (Якутия) многолетняя практика эксплуатации карьерной техники ведущих мировых фирм «Komatsu», «Caterpiller», «Metz» и других показывает, что до 30% отказов обусловлены неисправностями различных уплотнительных устройств [1]. Большинство таких устройств изготавливаются из резин, так как у эластомеров есть неоспоримое преимущество перед другими классами материалов - способность к высоким обратимым деформациям, что обеспечивает высокие герметизирующие качества. Влияние климатических факторов на резины сводится к следующему: при понижении температуры заметно
снижается эластичность, эластомеры переходят в стеклообразное состояние, при температурных перепадах происходит многократное замерзание-оттаивание влаги в микротрещинах, примерзание уплотнений, солнечная радиация интенсифицирует процессы старения и т.д. Все это приводит к снижению герметичности уплотнения, его разрушению. В зимний период в условиях холодного климата производительность различных видов техники на открытых горных работах снижается примерно в два раза, фактический срок службы сокращается в 2,5-3,5 раза. Затраты предприятий на проведение ремонтно-восстановитель-ных работ по устранению негерметичности узлов, потери от простоя машин и оборудования, необходимость содержания резервной техники и большого количества запасных частей приводит к огромным убыткам [2].
Основными причинами подобного поведения эластомерных материалов являются недостаточная их морозостойкость вследствие неправильного выбора эластомерной основы или снижение низкотемпературных характеристик материала при совместном
воздействии климатических и эксплуатационных факторов. Для повышения морозостойкости резин в них вводят значительные количества специальных добавок - пластификаторов, веществ которые повышают низкотемпературную гибкость эластомера, однако, если изделие контактирует с углеводородными средами (топливо, масла), они вымываются из резины. Поэтому для комплексной оценки работоспособности материала требуется особый подход к выбору каучуков, применение на практике новых подходов к созданию резин и изделий на их основе, например, использующих достижения нанотехнологий, и проведение натурных испытаний материалов.
Перспективным материалом для использования в экстремальных климатических условиях является про-пиленоксидный каучук (СКПО), который синтезирован в середине 80-х гг. во ВНИИСКе, а в настоящее время выпускается в опытно-промышленном масштабе на Стерлитамакском заводе синтетического каучука. СКПО - эластомер уникальной морозостойкости (Тс = -74 °С), озоно- и термостойкости [3, 4]. Но для производства на его основе уплотнительных деталей, предназначенных для горнодобывающей техники Севера, а значит, эксплуатирующихся в среде масел, смазок, углеводородных сред в динамическом режиме, необходимо повысить изно-со-, маслостойкость и способность к эластическому восстановлению после снятия нагрузки (ОДС).
Для повышения технических характеристик каучука предложен композиционный подход, при котором в качестве второго полимерного компонента выбран политетрафторэтилен (ПТФЭ, фторопласт Ф-4). ПТФЭ - термопластичный полимер, его сочетание с эластомерами может дать интересный результат, благодаря
низкому коэффициенту трения, работоспособности в широком диапазоне температур (-196 —1-250 °С) и химической стойкостью. Также следует отметить термическую устойчивость и морозостойкость (не становится хрупким даже при температуре жидкого гелия -269 °С). Столь специфические свойства ПТФЭ связаны, прежде всего, со строением его молекулы, которая в кристаллическом состоянии имеет форму спирали, состоящую из полностью «фторированного» внешнего слоя, высокой прочностью связи С-F, а также особенностями надмолекулярной структуры [5]. Предполагается, что его введение в резиновую смесь на основе СКПО положительно повлияет преимущественно на «поверхностные свойства», т.е. те свойства, которые определяются строением и составом поверхностных слоев -маслостойкость и износостойкость.
Композиции готовили в пластикор-дере «Брабендер», политетрафторэтилен марки Ф-4 вводили в резиновую смесь на основе СКПО в количестве 5, 10 и 20 мас.ч на 100 мас.ч. каучука. Основные технические характеристики были получены согласно стандартным методикам: «Исследование физико-механических свойств резины» (ГОСТ 270-84), «Методы испытаний на стойкость к старению при статической деформации сжатия» (ГОСТ 9.029-74), «Методы определения морозостойкости при растяжении» (ГОСТ 408-78), «Методы испытаний на стойкость к воздействию жидких агрессивных сред» (ГОСТ 9.030-74). Структуру материалов исследовали с помощью электронного сканирующего микроскопа JSM - 6480LV фирмы «JEOL», снабженного рентгеноспек-тральной приставкой «Oxford».
Исследования упруго-прочностных характеристик (табл. 1) модифицированных материалов показали, что с увеличением содержания фторопла-
Таблица 1
Основные свойства резин на основе СКПО и Ф-4
Серия Сод-ние ПТФЭ, мас.ч Мпа / , МПа Р Е ,% Р ОДС,% АV, см3 Q,% Км,
при -20 °С при -50 °С
СКПО (исх.) 0 3,5 7,1 256 68 0,2208 21,0 0,934 0,816
СКПО + Ф-4 5 5,3 8,1 260 64 0,2096 18,5 0,611 0,436
10 7,2 8,9 251 65 0,1863 19,9 0,629 0,384
20 6,5 8,6 123 74 0,1105 18,0 0,690 0,465
где / МПа - модуль при 100% удлинении; / , МПа - условная прочность при растяжении; Ер, % - относительное удлинение при разрыве; АУ, см3 - объемный износ, 0, % - степень набухания в нефти Талаканского месторождения, Км - коэффициент морозостойкости.
ста происходит увеличение модуля при 100% удлинении. Так, для композиции СКПО+10 м.ч. Ф-4 данный показатель увеличивается в два раза, а относительное удлинение снижается на 52% по сравнению с исходной резиной. Максимальное значение условной прочности при растяжении регистрируется при введении 10 мас.ч. и составляет 8,9 МПа, что на 25% выше аналогичного показателя исходной резины.
Исследование остаточной деформации сжатия (ОДС, характеризует восстанавливаемость и релаксационные свойства материала) резин показало, что при введении Ф-4 до 15 мас.ч. несколько уменьшается значение ОДС по сравнению с исходной резиной. Затем при повышении содержания фторопласта до 20 мас.ч. наблюдается повышение ОДС. Во всех случаях введения ПТФЭ в резиновую смесь наблюдаются более низкие значения степени набухания резин по сравнению с вулканизатом из исходного СКПО. Наилучший результат достигается при добавлении фторопласта в количестве 20 мас.ч., при данном соотношении значение степени набухания снижается на 14%. При исследовании износостойкости резин, содержащих Ф-4, показано, что с увеличением содержания фто-
ропласта значение объемного износа уменьшается. Минимальное значение наблюдается при введении 20 мас.ч. ПТФЭ, при этом износ уменьшается в два раза по сравнению с исходным значением, то есть полученные резины являются более износостойкими.
Установлено, что при всех значениях концентраций фторопласта (от 5 до 20 мас.ч.) происходит значительное снижение коэффициента морозостойкости разработанных резин. Зависимость Км от содержания фторопласта проходит через минимум. Подобное изменение свойств, связано с введением в эластомерную матрицу жесткого термопластичного полимера, что приводит к увеличению прочностных свойств и снижению морозостойкости. Наличие молекул ПТФЭ в матрице пропиленоксидного каучука сдерживает развитие высокоэластической деформации и приводит к общему «ужесточению» системы. Низкотемпературные свойства резин на основе СКПО, содержащих ПТФЭ ниже, чем у исходного материала, однако являются достаточно высокими для резин уплотнительного назначения. Для сравнения Км при -50 °С для резины марки В-14 на основе бутади-ен-нитрильного каучука БНКС-18 составляет не более 0,3, а после контакта с углеводородной средой Км необ-
СКПО исходный СКПО+20 мас.ч.ПТФЭ СКПО+20 мас.ч.ПТФЭ
+ 15 мас.ч. паста
Рис. 1. Электронные микрофотографии резин на основе СКПО: а) исходного, б) содержащих 20 мас.ч. ПТФЭ, в) содержащих 20 мас.ч. ПТФЭ и 15 мас. ч цеолитовой пасты при увеличении х50 (вверху) и х800 (внизу)
ратимо снижается до нуля вследствие вымывания пластификатора.
Таким образом, введение политетрафторэтилена Ф-4 в пропиленок-сидный каучук приводит к увеличению прочностных свойств и снижению объемного износа материала в два раза. Происходит некоторое снижение низкотемпературных свойств по сравнению с исходной резиной, однако, морозостойкость не зависит от наличия пластификатора, который вымывается в агрессивных средах нефтяного происхождения, а обеспечивается полимерной основой. Т.е. данные резины превосходят большинство серийных резин уплотнительного назначения на основе БНКС-18 по комплексу этих свойств. По-видимому, ПТФЭ, не являясь термодинамически совместимым с СКПО полимером, перераспределяется между объемом и поверхностью образца, причем значительная его часть концентрируется на поверхности. Это приводит к резкому улучшению «поверхностных»
свойств (объемный износ, маслостой-кость). На данные составы резин получен Патент РФ [10].
Для улучшения взаимодействия на границе раздела фаз СКПО-ПТФЭ и улучшения релаксационных свойств резин в систему вводили минеральную добавку в количестве 15 мас.ч., полученную путем совместной меха-ноактивации в планетарной мельнице АГО-2 природных цеолитов Якутского месторождения Хонгуруу и пластификатора - дибутилфталата (ДБФ). Как известно [6], природные цеолиты представляют собой каркасные алюмосиликаты, во внутрикристал-лическом пространстве которых размещены обменные катионы щелочных и щелочноземельных металлов и молекулы воды. В кристаллах цеолитов имеется разветвленная система пор и каналов молекулярного размера, что обуславливает их высокую адсорбционную способность и возможность применения в качестве эффективного модификатора резиновых смесей.
При активации цеолитов в планетарной центробежной мельнице с ускорением мелющих шаров в 60 раз превышающих гравитационное, происходят значительные изменения, связанные с интенсивным диспергированием, переводом материала в неравновесное состояние, накоплением повреждений кристаллической решетки минерала и ее разрушением. Это приводит к увеличению удельной по-
активной добавки, при этом формируется принципиально иная структура эластомерного композиционного материала. Это положительно сказывается на свойствах полученных материалов: остаточная деформация сжатия и степень набухания снижаются в 2 раза при сохранении высокой морозостойкости на уровне исходного пропиленоксидного каучука, в то время как без пасты - снижается из-
верхности и энергичному взаимодействию с матрицей и ингредиентами резиновых смесей при их приготовлении. На цеолитах предпочтительно сорбируются полярные молекулы, что позволяет предположить участие адсорбентов в процессах вулканизации, возможно адсорбционное взаимодействие цеолитов и пластификатора ДБФ при совместной их обработке в мельнице-активаторе.
На приведенных микрофотографиях видно, что ПТФЭ, введенный в матрицу СКПО сохраняет сфе-ролитную структуру, свойственную для неспеченного ПТФЭ, в этих резинах две фазы - эластомерная и термопластичная - сосуществуют независимо друг от друга. А при добавлении пасты вследствие сильного адсорбционного действия цеолитов и присутствия на границе раздела фаз пластификатора, происходит резкое изменение структуры ПТФЭ - из сферолит-ной она преобразуется в фибриллярную.
При введении в резину адсорбент, по-видимому, играет роль структурно-
а)
1
0,8
о
о
Ч? 0,6 х
5 0,4 £
0,2
/ [| [I Л'Д
СКПО СКЛ0+О4 СКПОФ-4 СКГКХМ СКПО +20 5.масч. Юмасч 15 мас.ч мас.ч
б) 80 70 60 £ 50 О 40
а
о зо 20 10
1ШМЕ
п г1 нп г
III
ЛША ДЛ 1Г1 I
СКПО- СКПО+Ф-4. СИ10+О-4. СКПОС-4. СКПО +20 5.МЗС1Ч Юмас.ч 15масч мзс.и.
Г1Ш
сил о склона, склола, сото-ви. сию-го
5.МВС-Ч. 10 мни ТЁМЙСЧ М&СЧ
Рис. 2 Значения коэффициента морозостойкости при -50 °С, остаточной деформации сжатия, объемного износа резин на основе СКПО и ПТФЭ в зависимости от состава (1 - без пасты, 2 - с пастой)
нос, а низкотемпературные свойства ухудшаются (рис. 2). Т.е. используя полученную механоактивацией добавку, можно в определенных пределах регулировать свойства резин.
Данный факт также имеет обоснование с теоретических позиций: оба компонента цеолитовой пасты - природный адсорбент и пластификатор оказывают значительное влияние на СКПО и ПТФЭ. Цеолиты являются полифункциональным модификатором резин [6], эффективность их действия связана с участием в процессах вулканизации, образованием более густой сетки вулканизационных связей и адсорбционными свойствами. Влияние цеолитов на фторопласт связано с ускорением процессов кристаллизации и формированием упорядоченной надмолекулярной структуры композитов [5]. Известно, что твердые частицы дисперсного наполнителя могут повысить адгезионную прочность между фазами полимеров при условии, что эти частицы нахо-
дятся на границе фаз и смочены обеими фазами [7]. При введении наполнителя в каучук между ними возникает адсорбционное или химическое взаимодействие на границе раздела фаз. Это взаимодействие усиливается с увеличением поверхности контакта полимер - наполнитель, т.е. с повышением дисперсности последнего[8]. Наличие пластификатора на границе раздела фаз, способствует повышению подвижности всех структурных элементов [9] и формированию фазовой морфологии композиции, где ПТФЭ более тонко диспергирован в непрерывной фазе пропиленоксидно-го каучука и обеспечено более высокое взаимодействие между контактирующими фазами.
Для исследования климатической устойчивости материала образцы резин на основе СКПО, содержащие 20 мас.ч. ПТФЭ, а также резины аналогичного состава с минеральной добавкой (цилиндры, пластины), помещенные в нефть Талаканского
Таблица 2
Климатограмма г. Якутска в течение года*
Показатель I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Абсолютный максимум, °С -5,8 -2,2 8,3 21,1 31,1 35,1 38,4 35,4 27,0 20,5 3,1 -3,9
Средний максимум, °С -35,1 -28,6 -12,3 1,7 13,2 22,4 25,5 21,5 11,5 -3,6 -23,1 -34,3
Средняя температура, °С -38,6 -33,8 -20,1 -4,8 7,5 16,4 19,5 15,2 6,1 -7,8 -27 -37,6
Средний минимум, °С -41,5 -38,2 -27,4 -11,8 1,0 9,3 12,7 8,9 1,2 -12,2 -31 -40,4
Абсолютный минимум, °С -63 -64,4 -54,9 -41 -18,1 -5,4 -1,5 -7,8 -14,2 -40,9 -54,5 -59,8
Число дней с переходом через 0 °С 0 0 0,7 13,7 15,9 0,7 0,02 0,73 12,9 9,8 0 0
Интенсивность солнечной радиации, кДж/(м2с) 0,45 0,68 0,84 0,90 0,91 0,91 0,89 0,87 0,87 0,78 0,67 0,35
* Источник: Погода и климат/www.pogoda.ru.net
Рис. 3. Зависимость изменения степени набухания композиций на основе СКПО и политетрафторэтилена Ф-4, содержащих и не содержащих цеолитовую пасту, от продолжительности выдержки в нефти в условиях натурной экспозиции
месторождения, были выдержаны в течение 1 года в не отапливаемом складе в климатических условиях г. Якутска. Исследования проводились с 03.2007 по 03.2008 гг., среднемесячные температуры воздуха за этот период были близки к средним многолетним значениям (табл. 2).
Для оценки работоспособности резин в условиях совместного действия естественно низких температур и углеводородной среды был выбран комплекс показателей, включающий степень набухания, условную прочность при растяжении, коэффициент морозостойкости и остаточную деформацию сжатия резин, которые контролировали на протяжении всего времени экспозиции. Негативные факторы эксплуатации (перепады температур, их экстремально низкие значения, физически агрессивная среда), приводящие к изменению состава и структуры материала, его интенсивному старению, как правило, приводят к ухудшению этих показателей. Увеличение степени набухания материала приводит к снижению межмолекулярного взаимодействия в материале, и, следовательно, снижению его прочности, изменению геометрических размеров резинового изделия уплотнительного назначения (напри-
мер, герметизатора), утечке рабочей среды. Снижение ниже нормативных значений коэффициента морозостойкости и остаточной деформации сжатия приводит к потере эластичности и отсутствию восстанавливаемости изделия после снятия нагрузки, т.е. уплотнитель перестает выполнять свою основную функцию - герметизировать уплотнительное соединение.
Проведенные исследования изменения степени набухания композиций на основе СКПО (рис. 3) показали, что в начальный период экспозиции (до 2 мес.) масса образцов практически не меняется. В случае СКПО-Ф-4+цеолитовая паста наблюдается относительно незначительное уменьшение массы, что, по-видимому, связано с малым вымыванием ингредиентов из эластомерной матрицы. По мере увеличения времени контакта резин с нефтью (начиная со второго месяца экспозиции (апрель) и заканчивая четвертым (июнь)), при температурах окружающей среды масса образцов начинает резко увеличиваться, т.е. поток вымывающихся ингредиентов компенсируется встречным потоком нефти, которая диффундирует в массу образцов из внешней среды. После 4-го месяца выдержки в нефти степень набухания образцов исследо-
П1ТП
аскпо+гттФз вскпо+п"га>э*пвств
оСКПОГГТФЭ а скпопта Э+гсаста
Рис. 4. Зависимость а) условной прочности при растяжении, б) остаточной деформации сжатия образцов материалов на основе СКПО, экспонировавшихся в нефти в течение 12 мес.
ванных резин достигает равновесного значения, не превышающего 22%. Композиция, содержащая цеолитовую пасту, характеризуется меньшими (на 13%) показателями 0, вследствие адсорбционного действия активированных цеолитов на макромолекулы полимеров и особенностей структуры композиционного материала.
Прочностные свойства исследованных композиций на протяжении всей экспозиции не претерпевают значительных изменений (рис. 4, а). Малые колебания показателя условной прочности связаны с сезонными колебания-
ми температур окружающей среды. Резина, содержащая Ф-4 и цеолитовую пасту, несколько уступает резине, не содержащей минеральной добавки.
Диффузионные процессы между материалом и средой положительно влияют на изменение остаточной деформации сжатия (рис. 4, б). Средние значения ОДС после экспонирования в нефти композиции СКПО+ПТФЭ, содержащей цеолитовую пасту на 11% ниже того же показателя композиции без минеральной добавки; в целом значения не превышают 40%. В целом, изменения рассмотренных выше показателей не выходят за пределы рекомендованных нормативных значений для резин уплотнительного назначения.
Как и предполагалось, для резины на основе СКПО выдержка в нефти мало влияет на ее морозостойкость: на протяжении всего времени экспозиции фиксируются стабильно высокие значения Км как при -20 °С, так и при -50 °С (рис. 5.) Введение в эластомерный композит цеолитовой пасты, позволяет в большей степени приблизить показатель сохранения эксплуатационных свойств при пониженной температуре к исходному значению по сравнению с композицией, не содержащей пасты.
Таким образом, в результате применения композиционного подхода разработаны перспективные эласто-мерные материалы уплотнительного назначения с высоким уровнем мо-розо-, масло- и износостойкости для
горнодобывающей техники Севера. Совместная ме-ханохимическая активация природных цеолитов и пластификатора позволила улучшить релаксационные свойства резин. Исследования по изучению работоспособности резин на основе СКПО и политетрафторэтилена в условиях натурной экспозиции в нефти показали высокую стабильность всего исследуемого комплекса свойств. В настоящее время ООО «Нордэласт», созданное на базе опытно-промышленного участка Института проблем нефти и газа Сибирского отделения РАН занимается производством и внедрением уплотнительных материалов на ведущих горнодобывающих предприятиях Республики Саха (Якутия).
Ф 4 ф ф ^ t, мес
J П . rl г1 Г1
НСКПО'ПТФЭ ■ СКПО4, ГИФ Э* госта
Рис. 5. Зависимость коэффициента морозостойкости при а) -20 °С, б) -50 °С образцов материалов на основе СКПО, экспонировавшихся в нефти в течение 12 мес.
1. Ишков А.М., Кузьминов М.А., Зу-дов Г.Ю. Теория и практика надежности техники в условиях Севера / Отв. ред. В.П. Ларионов. - Якутск: ЯФ ГУ «Изд-во СО РАН», 2004. - 313 с.
2. Попов С.Н. Морозостойкие подвижные уплотнения для машин в северном исполнении. Автореф. дис. докт. техн. наук. -Новосибирск, 1996. - С. 32.
3. Хвостик Г.М., Васильев В.А., Венцес-лавская К.К., Искаков Б.А., Кутузов П.И., Баженов Ю.П., Насыров И.Ш., Андреева В.Ю., Морозов Ю.Л., Говорова О.А. Топливостойкие эпихлоргидриновые и про-пиленоксидные каучуки для химической и автомобильной промышленности. Тезисы докладов Первой всероссийской конференции по каучуку и резине 26-28 февраля 2002 г. - М., 2002. - С. 135.
4. Говорова О.А., Вишницкий А.С., Чубарова Г.В., Морозов Ю.Л. Разработка атмосферостойких резин с улучшенными низкотемпературными и адгезионными свойствами // Каучук и резина. -1999. -№ 2. -С. 18-20.
_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
5. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями. - Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2003. - 224 с.
6. Портнягина В.В., Соколова М.Д., Петрова Н.Н., Давыдова М.Л., Шадринов Н.В. Модификация резин природными цеолитами при создании морозостойких уплотнений горнодобывающей техники Севера // Горный-информационный аналитический бюллетень. - 2012. - № 11. - С. 392-401.
7. Заикин А.Е., Галиханов М.Ф. Основы создания полимерных композиционных материалов. Казанский государственный технологический университет. - Казань: КГТУ, 2001. - 140 с.
8. Помогайло А.Д., Розенберг И.Е., Уф-лянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. - М.: Химия, 2000. - 599 с.
9. Ван Кревелен Д.В. Свойства и химическое строение полимеров. Пер. с англ. - М.: Химия, 1976. - 414с.
10. Петрова Н.Н., Портнягина В.В., Би-клибаева Р.Ф. Патент РФ № 2294346. Износостойкая смесь на основе пропиленок-сидного каучука.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Портнягина Виктория Витальевна - кандидат технических наук, директор НОЦ «Геотехнологии Севера им. М.Д. Новопашина» Арктического инновационного центра», e-mail: vick_i@mail.ru, Петрова Наталия Николаевна - доктор химических наук, зав. кафедрой, e-mail: pnn2002@mail.ru,
Заровняев Борис Николаевич - доктор технических наук, профессор, декан ГФ, e-mail: mine_academy@mail.ru,
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова.
UDC 678.742.2.001.73
STUDY OF OPERABILITY OF SEALING RUBBERS OF MINING EQUIPMENT IN EXTREME CLIMATIC CONDITIONS OF NORTH
Portnyagina V. V., Candidate of Technical Sciences,
Director of the Science Education Center «The North Geotechnology them. M.D. Novopashin» Innovation center of the Arctic, e-mail: vick_i@mail.ru,
Petrova N.N., Doctor of Chemical Sciences, Head of Chair, e-mail: pnn2002@mail.ru, Zarovnaev B.N. Doctor of Technical Sciences, Professor, Dean of the Faculty of Mining, e-mail: mine_academy@mail.ru, Ammosov North-East Federal University.
There are the results of development and climatic testing of sealing rubbers for mining equipment of the North. The compositional approach and the method of mechanochemical activation to improve the operational properties were used. On the developed rubber compoundings patents of the Russian Federation are received.
Key words: mining equipment, sealing materials, operational properties, propylene oxide rubber, polytetra-fluoroethylene, natural zeolites, softener, mechanochemical activation, frost resistance.
REFERENCES
1. Ishkov A.M., Kuz'minov M.A., Zudov G.Yu. Teoriya i praktika nadezhnosti tekhniki v usloviyakh Severa. Otv. red. V.P. Larionov. (Theory and practice of machine reliability in the conditions of the north. Lari-onov V.P. (Ed.)), Yakutsk: YaF GU «Izd-vo SO RAN», 2004, 313 p.
2. Popov S.N. Morozostoikie podvizhnye uplotneniya dlya mashin v severnom ispolnenii (Frostproof movable seal assemblies for machines to operate in the north), Doctor's thesis, Novosibirsk, 1996, pp. 32.
3. Khvostik G.M., Vasil'ev V.A., Ventseslavskaya K.K., Iskakov B.A., Kutuzov P.I., Bazhenov Yu.P., Nasyrov l.Sh., Andreeva V.Yu., Morozov Yu.L., Govorova O.A. Toplivostoikie epikhlorgidrinovye i propile-noksidnye kauchuki dlya khimicheskoi i avtomobil'noi promyshlennosti. Tezisy dokladov Pervoi vserossiiskoi konferentsii po kauchuku i rezine 26-28 fevralya 2002 g (Fuel-proof epichlorhydrin and propylene oxide rubbers for chemical and motor industries. Head-notes of papers of the 1st All-Russian Conference on Pure and Processed Rubber, 26-28 February, 2002), Moscow, 2002, pp. 135.
4. Govorova O.A., Vishnitskii A.S., Chubarova G.V., Morozov Yu.L. Kauchuk i rezina, 1999, no 2, pp. 18-20.
5. Modifikatsiya polimerov ul'tradispersnymi soedineniyami (Modification of polymers by nanodispersed compounds), Yakutsk: YaF lzd-va SO RAN, 2003, 224 p.
6. Portnyagina V.V., Sokolova M.D., Petrova N.N., Davydova M.L., Shadrinov N.V. Gornyi-informatsion-nyi analiticheskii byulleten', 2012, no 11, pp. 392-401.
7. Zaikin A.E., Galikhanov M.F. Osnovy sozdaniya polimernykh kompozitsionnykh materialov. Kazanskii gosudarstvennyi tekhnologicheskii universitet (Foundations for creating polymeric composite materials. Kazan State Technological University), Kazan, KGTU, 2001, 140 p.
8. Pomogailo A.D., Rozenberg I.E., Uflyand I.E. Nanochastitsy metallov v polimerakh (Nanoparticles of metals in polymers), Moscow, Khimiya, 2000. 599 p.
9. Van Krevelen D.V. Svoistva i khimicheskoe stroenie polimerov. Per. s angl. (Properties and chemical structure of polymers. English-Russian translation), Moscow, Khimiya, 1976, 414 p.
10. Petrova N.N., Portnyagina V.V., Biklibaeva R.F. Patent RU2294346. Iznosostoikaya smes' na osnove propilenoksidnogo kauchuka (Wear-resisting mixture based on propylene oxide rubber).
