CC BY
78
СЕКЦИЯ: ХИМИЯ И ФАРМОКОЛОГИЯ
УДК 665.11
ВОЗДЕЙСТВИЕ БИОДИЗЕЛЬНОГО И КОМПОЗИТНОГО ТОПЛИВА НА РЕЗИНУ
© С.В. Романцова, Р.Е. Аббасов, И.И. Фролов, И.А. Рязанцева
Ключевые слова: биодизельное топливо; композитное органическое топливо; совместимость с резинами. Исследовано изменение размеров и массы резиновых деталей при контакте с различными видами топлива для дизельного двигателя. Установлено, что наибольшее воздействие на резиновые детали оказывает биодизельное топливо. Композитное органическое топливо менее агрессивно по отношению к резинам.
ВВЕДЕНИЕ
Широкое использование двигателей, сжигающих нефтепродукты, привело к повышенному загрязнению воздуха, почвы и водоемов. Вредные вещества, выбрасываемые с отработанными газами двигателя, способствуют нарушению функционирования всех систем организма человека. Все это обусловливает необходимость частичной или полной замены нефтяного моторного топлива органическим топливом растительного происхождения. Для дизельного топлива такой заменой могут стать метиловые эфиры растительных масел (МЭРМ или биодизельное топливо).
Основной проблемой широкого применения биодизельного топлива является отличие его физикохимических свойств от аналогичных характеристик нефтяного топлива. Одно из решений проблемы - использование смеси из различного топлива, получаемой при смешении МЭРМ с нефтяным дизельным топливом. Однако при этом остаются нерешенными экологические проблемы. Другим способом может быть создание композитного органического топлива путем добавки к биодизельному топливу предельных эфиров меньшей молекулярной массы [1]. Композитное топливо в большей степени, чем биодизельное соответствует товарному нефтяному летнему дизельному топливу по большинству параметров и значительно превосходит его по экологическим характеристикам.
Однако биодизельное топливо является достаточно сильным растворителем, что может негативно сказаться на его совместимости с резиновыми изделиями: шлангами, уплотнениями и т. п.
Нами была проведена серия экспериментов по определению воздействия товарного нефтяного, биодизельного и композитного органического топлива на шланги, изготовленные из различных видов резины
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
В стеклянные бюксы с притертыми крышками помещали взвешенные и измеренные образцы шлангов, затем добавляли такое количество топлива, чтобы об-
разец был погружен в него полностью. Периодически образцы извлекали, взвешивали с точностью до 0,001 г и измеряли с помощью штангенциркуля.
Исследовали нефтяное летнее дизтопливо, биодизельное топливо, синтезированное из подсолнечного масла, композитное органическое топливо, содержащее 50 об. % биодизельного топлива и 50 об. % низкомолекулярных предельных эфиров. Для исследования были взяты: резиновый лабораторный шланг (образец 1), топливопровод (образец 2), изготовленный из пластиката ПВХ (СЕ 2201 МБ), рукав напорный резиновый (образец 3) для топливо-раздаточных колонок (РТК, ТУ 38 105 888-80), рукав состоит из внутреннего резинового слоя, нитяного каркаса и наружного резинового слоя.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
При исследовании воздействия топлива на различные виды резины установлено, что наименьшая совместимость всех трех видов топлива наблюдается с образцом 1. Изменение размеров и массы образца минимально при воздействии нефтяного топлива: при хранении в течение 2,5 недель диаметр шланга увеличился на 11.. .14 %, а масса - на 21 %; те же показатели
^БНеШ
ММ 43
41
39 37 35 33
0 100 200 300 400 Т.Ч
Рис. 1. Изменение внешнего диаметра образца 3: 1 - биодизельное топливо; 2 - композитное органическое топливо; 3 -нефтяное дизельное топливо
Г
1 I ^A
1 t • r, _. _ * _ — . — 4 — , . Д
У \3
r ft
О 50 100 150 200 Х.Ч
Рис. 2. Изменение массы образца 3: 1 - биодизельное топливо; 2 - композитное органическое топливо; 3 - нефтяное дизельное топливо
для композитного топлива составили 28.. .33 % и 63 %. Наиболее агрессивным по отношению к этому материалу оказалось биодизельное топливо. Уже через трое суток внешний диаметр образца увеличился на 65 %, а масса - на 71 % от первоначальной величины. Еще через сутки образец полностью разрушился.
При исследовании масло- и бензостойкой резины (образцы 2, 3) установлено, что топливопроводящий шланг и напорный рукав примерно одинаково увеличивают свои размеры и массу при контакте с биодизельным топливом и композитным органическим топливом. Изменение тех же параметров при контакте с углеводородами нефтяного дизельного топлива заметно меньше. При этом надо отметить, что максимальные изменения массы образцов отмечаются при использовании биодизельного топлива, контакт с композитным органическим топливом оказывает несколько меньшее влияние. Наибольшая скорость набухания наблюдается
в первые четверо суток контакта, и увеличение размеров образца может достигать 30.. .35 %, массы образца -до 55 %. Далее процесс замедляется и в течение 2-й -4-й недель хранения размеры и масса образцов практически не изменяются.
На рис. 1 и 2 представлено изменение длины, толщины, а также внутреннего и внешнего диаметров топливозаправочного шланга.
Видно, что максимальное увеличение массы происходит при действии биодизельного топлива, композитное топливо поглощается резиной в меньшей степени.
ВЫВОДЫ
Композитное органическое топливо менее агрессивно по отношению к изделиям из резины.
ЛИТЕРАТУРА
1. Патент РФ № 2374302 С 10 L 1/18. Состав жидкого топлива
/ С.А. Нагорнов, С.В. Романцова, О.В. Матвеев, А.П. Ликсутина,
И.А. Рязанцева // Бюл. изобретений, 2009. № 33.
Поступила в редакцию 16 ноября 2011 г.
Romantsova S.V., Abbasov R.E., Frolov I.I., Ryazantseva I.A. IMPACT OF BIODIESEL AND COMPOSITE FUEL ON RUBBER
The change in the size and weight of the rubber components in contact with different types of fuels for diesel engines was investigated. It was established that the greatest impact on the rubber parts provide biodiesel. Composite organic fuels is less aggressive towards rubber.
Key words: biodiesel; composite organic fuels; compatibility with rubbers.
