Прогнозирование свойств резин, на основе диеновых каучуков модифицированных смесью фуллеренов фракции c50÷c92 Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СВОЙСТВ РЕЗИН, НА ОСНОВЕ ДИЕНОВЫХ КАУЧУКОВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СМЕСЬЮ ФУЛЛЕРЕНОВ ФРАКЦИИ С50Х92

М.А. Гудков, старший преподаватель, к.т.н.

С.А. Бокадаров, преподаватель, к.т.н.

Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж Е.С. Акатов, старший преподаватель, к.т.н.

Воронежский государственный университет инженерных технологий,

г. Воронеж

Современные исследования показывают, что механизм взаимодействия смеси фуллеренов и фуллеренсодержащего технического углерода (ФТУ) с полимерами не укладывается в рамки классической теории усиления. Модифицирующая активность смеси фуллеренов находится в области микродозировок, по всей вероятности это связно с развитой удельной поверхностью по БЭТ(600 м2/г для фракции С60) величина которой превосходит все существующие наполнители и модификаторы эластомеров.

В настоящее время, все способы усиления резин для получения высоких физико-механических характеристик предполагают усиление полимерной матрицы путем смешения с наполнителями различной активности и дисперсности. При этом ни один из существующих наполнителей кроме повышения физико-механических характеристик не влияет на целый ряд эксплуатационных свойств резин, т.к. не обладает химической активностью и соответственно не стабилизирует свойств композиций при атмосферном, тепловом и усталостном старении [1].

Чтобы попытаться решить сложившийся проблему в данной работе был предложено за счет внесения микроколичеств смеси фуллеренов.

Для получения резин с прогнозируемыми свойствами и установления взаимосвязи «состав - свойство» использовался симплекс - решетчатый план Шеффе. Основу полимерной матрицы составили НК(Хх)/СКД(Х2 )/СФ(Х ) •

у = ь • X + ъ2 • х, + ъ3 • х + ъ12 • х • х+ъ13 • X • X + \ъ • X ■ X (!)

где X - значения варьируемых компонентов в нормированном виде;

Ъ - коэффициенты полинома;

у - выбранные функции отклика, представленные в таблице.

Таблица

Функции отклика и соответствующие им коэффициенты_

Функции отклика Коэффициенты полинома

\ Ьэ Ь12 Ь13 Ь23

Условная прочность при растяжении, У (МПа) 11,6 7,7 14,3 47,5 -14,4 22,3

Твердость по Шору, У2 (у.е) 22,7 31,7 31,8 17,3 21,6 -

Скорость вулканизации, У3 3,3 1,2 3,1 3,4 -1,7 4,6

На рисунке представлены изолинии по выбранным функциям отклика.

Рис. Изолинии по выбранным функциям отклика: а) условная прочность при растяжении; б) твердость по Шору; в) скорость вулканизации

Для нахождения глобального оптимума по выбранным функциям отклика использовался обобщенный критерий качества (2):

5 = 1 N а.

I =1 I

(УгТ - УгИ )2

Ун

^ Ш1П

(2)

где а - коэффициент весомости показателя качества; у т - величина функции отклика полученная теоретически; у н - нормированная величина показателя; N - количество параметров.

Т.к. функций отклика выбрано три, то выражение (2) преобразуется в следующий вид:

5(Х1, Х2 ' хэ) =

(У1 - Уй1)2 , (У2-уй2)2 , (Уэ-уйэ)

+

+ ■

(3)

Уи1 Уп 2 УпЭ

Решив (3) относительно Хь Х2, Х3 получили следующие значения: 0,07;0,19;0,77. Необходимо отметить, что величины представлены в нормированном виде. Затем была проведена проверка адекватности модели методом контрольных точек. В ходе эксперимента было установлено что отклонение теоретических от экспериментальных данных не превышает 10%, что позволяет судить об адекватности модели.

2

2

2

2

Таким образом, на основании симплекс-планов Шеффе получена математическая модель «состав - свойство», позволяющая прогнозировать свойства резин на основе [30-60] масс.ч НК, [70-40] масс.ч. СКД, модифицированных смесью фуллеренов в диапазоне [0-0.06] масс.ч.

Список использованной литературы

1. Игуменова Т.И., Попов Г.В., Герасимов В.И. Особенности влияния фуллереновой сажи на свойства эластомеров // Сборник тезисов докладов Второго Международного форума по нанотехнологиям «Роснанотех-09». М., 2009. - С. 453-454.

АНАЛИЗ ТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКЦИИ ГОРЕНИЯ ДЕРЕВА В ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЯХ ВЬЕТНАМА

Динь Конг Хынг, преподаватель, к.т.н.

Институт противопожарной службы МОБ СР Вьетнам, г.Ханой

В условиях пожара в высотных зданиях основными факторами, приводящими к полной потере сознания людей и их гибели, являются следующие [1]:

- открытый огонь и искры;

- повышенная температура окружающей среды;

- токсичные продукты горения;

- пониженная концентрация кислорода;

- комбинированное воздействие различных факторов пожара на человека.

В первой части статьи кратко рассмотрим на основе известных данных воздействие ведущих опасных факторов пожара.

Повышенная температура окружающей среды

Из литературных данных известно, что температура в зданиях при пожарах достигает 1100 0С, что превышает максимально допустимый уровень для выживания в течение не более одной мин. Поражение верхних дыхательных путей вызывает с прекращением доступа воздуха, удушье и смерть [2].Даже воздействие температуры свыше 100 0С приводит к потере сознания у человека и гибели через несколько минут. Установлено, что время в несколько минут является допустимым пределом для человека

По данным работы [3], при плотности теплового потока излучения 4,18 КВт/м ощущение боли возникает через 10-20 сек, а при 7,28 КВт/м через 10-12 сек. на коже образуются пузыри. Большая разница в приведенных данных о величине опасной температуры является