CC BY
39
УДК 621.792
Л.Л. Краснов1, О.А. Елисеев1, З.В. Кирина1, М.А. Бенедиктова1, В.А. Роговицкий
ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДИФИКАЦИЯ ТЕРМОСТОЙКОГО ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕГО СОСТАВА И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТОЧНОГО ГЕРМЕТИКА НА ЕГО ОСНОВЕ
DOI: 10.18577/2307-6046-2017-0-4-8-8
Рассмотрены результаты экспериментальной работы по уточнению рецептуры пастообразного герметика марки ВИКСИНР У-2-28 в части замены гидрофобизирую-щей и структурирующей жидкости ГКЖ 136-41 на гидрофобизирующие жидкости Пента 808А или Пента 804. Причина такой замены обусловлена проблемой приобретения жидкости полиэтилгидридсилоксана ГКЖ 136-41 из-за отсутствия исходного сырья -продукта этилдихлорсилана. Приведены результаты сравнительного анализа технологических, физических, механических свойств ленточных герметиков, изготовленных с использованием различных гидрофобизирующих жидкостей.
Ключевые слова: ленточный герметик, кремнийорганический эластомер, гидрофо-бизирующая жидкость.
This article describes the results of experimental work to clarify the formulation of paste-like sealant brand VIKSINT U-2-28 replacement part hydrophobic and the structuring of the liquid GKZh 136-41 on the hydrophobic liquid Penta 808Л or Penta 804. The reason for this replacement is due to the problem of getting liquid polyethylsiloxane GKZh 136-41 due to the lack of raw materials - product ethyldichlorosilane. The results of comparative analysis of technological, physical, mechanical properties of band sealers are fabricated using a variety of waterproofing fluids.
Keywords: band sealer, silicone elastomer, hydrophobic liquid.
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» Государственный научный центр Российской Федерации [Federal state unitary enterprise «Ail-Russian scientific research institute of aviation materials» State research center of the Russian Federation]; e-mail: [email protected]
2Публичное акционерное общество «Компания «Сухой» «ОКБ Сухого» [Public Stock Company «Su-khoi Aviation Holding Company Sukhoi Design Bureau branch»]; e-mail: [email protected]
Введение
В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция увеличения потребности в применении полимерных композиционных материалах (ПКМ) во всех отраслях машиностроения. Практически невозможно выполнить ни одного технического решения без использования ПКМ в конструкциях изделия.
Особенно эффективность ПКМ проявляется при их применении в качестве герметизирующих материалов в изделиях авиационной техники. В этих изделиях необходимо обеспечить герметизацию не только отдельных конструктивных узлов, а всю конструкцию самолета в целом. Задача усложняется тем, что герметизирующие материалы должны работать в различных атмосферных условиях и противостоять воздействию таких агрессивных факторов, как ультрафиолет, озон, радиация, влага, вода, продукты авиационного топлива, масла и т. д. Кроме того, они должны быть работоспособны в условиях воздействия температуры от -60 до +300°С [1-8].
Отечественной промышленностью выпускается значительный ассортимент гер-метиков. Во ФГУП «ВИАМ» длительное время ведутся работы по исследованию и созданию новых модификаций герметизирующих материалов на основе кремнийоргани-ческих эластомеров. Отличительной особенностью кремнийорганических герметиков является их способность переходить из пастообразного состояния в эластичное под воздействием вулканизующих агентов без нагрева.
Эти материалы обеспечивают герметизацию различных по сложности и назначению конструкций узлов и агрегатов. Композиции герметиков на основе кремнийорганических эластомеров обладают высокой стойкостью к различным факторам старения, способны эксплуатироваться в различных климатически условиях в широком интервале температур.
В настоящее время разработано и рекомендовано к применению более 15 пастообразных герметизирующих композиций, которые нашли широкое применение в промышленности, в том числе в авиационной, для герметизации элементов конструкций, остекления, приборов и т. д.
При герметизации некоторых конструкций требуется обеспечить возможность многоразовых разборок и сборок узлов, съема конструктивных элементов с последующей их сборкой. Такую задачу возможно успешно решить путем применения ленточного герметизирующего материала [9, 10].
Одним из важных требований к герметизирующим материалам является температура эксплуатации. Температурный фактор эксплуатации может иметь место как в нестационарных, так и в стационарных изделиях (приборы, строительная индустрия). Для герметизации топливных отсеков летательных аппаратов разработан ленточный герметизирующий материал марки ВГМ-Л, работоспособный при температуре от -60 до +130°С. В связи с повышением требований к условиям эксплуатации при создании новых летательных аппаратов поставлена задача по обеспечению работоспособности загерметизированных соединений элементов и агрегатов при температуре эксплуатации 180°С и выше. Работа проводилась в рамках реализации комплексного стратегического направления 15.2. «Эластомерные и уплотнительные материалы» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [11].
Опыт изготовления и применения ленточного герметика ВГМ-Л на рабочую температуру до 120°С показал ряд технических преимуществ этого герметизирующего материала в сравнении с герметизацией герметиками жидкой консистенции, а именно:
- повышение надежности и стабильности загерметизированных сопрягаемых конструкций благодаря тому, что герметизация осуществляется строго нормированным по толщине ленточным герметиком. Толщина герметизирующих лент выбирается в зависимости от величины зазоров в сопрягаемых поверхностях и с учетом их обжатия от 30 до 50% к выбранному номиналу в элементах конструкций агрегата;
- улучшение санитарно-гигиенических условий труда и культуры производства;
- снижение количества технологических отходов при герметизации - предсказуемый расход герметизирующего материала по сопрягаемой площади для конструктивных элементов;
- исключение зависимости процесса сборки и герметизации конструкций агрегатов от жизнеспособности герметизирующей композиции жидкого герметика [12-14].
Материалы и методы
Во ФГУП «ВИАМ» на основе кремнийорганических олигомеров (полидиметил-снлоксанового каучука) разработаны герметики типа ВИКСИНТ. Эти герметики представляют собой пастообразную массу, состоящую из двух - или трехкомпонентной системы. Основным преимуществом этих материалов является высокая технологичность и температуростойкость:
- процесс вулканизации производится без дополнительного нагрева;
- материалы работают в интервале температур от -60 до +300°С;
- имеют высокий уровень механических свойств;
- возможность регулировать скорость вулканизации композиции путем дозировки и подбора вулканизующей системы.
Композиция после смешения герметизирующей пасты с вулканизующими компонентами при комнатной температуре переходит в резиноподобное состояние. Для обеспечения адгезионных свойств перед нанесением герметизирующего слоя необходимо на поверхность нанести подслой П-9 или П-11.
В табл. 1 представлены основные свойства пастообразных герметиков типа ВИКСИНТ. Из указанных марок герметиков типа ВИКСИНТ, герметик марки У-2-28 получил наибольшее применение в изделиях авиационной техники [15]. Эта композиция выбрана для создания рецептуры высокотемпературного ленточного герметика ВГМ-Л-3.
Таблица 1
Свойства пастообразных герметиков типа ВИКСИНТ_
Свойства Значения свойств для герметика марки
У-1-18 У-4-21 У-2-28 У-10-80
Внешний вид композиции Паста Вязкая паста Паста Паста
Рекомендуемые условия работы
герметиков при температуре, °С:
на воздухе -60^+300 -60^+300 -60^+300 -60^+300
без доступа воздуха - - -60^+250 -60^+400
Предел прочности при отслаивании, кН/м 1,4 0,5 1,5 1,0
Условная прочность в момент 2,5 1,5 2,0 1,8
разрыва, МПа (не менее)
Относительное удлинение в 170 100 275 160
момент разрыва, %
Время работы при максимальной 250 400 1200 при 250°С; 5
температуре, ч 200 при 300°С
В качестве полимерной основы термостойкого ленточного герметика выбран жидкий диметилсилоксановый каучук СКТН марки А. Выбор этого каучука обусловлен следующими соображениями:
- каучук обладает минимальной вязкостью, что облегчает достижение высокой однородности при смешивании компонентов с наполнителями и вулканизующими агентами;
- полимер обладает высокими эксплуатационными свойствами - термостойкостью, морозостойкостью, стойкостью к атмосферным воздействиям и т. д. [16].
В табл. 2 приведено сравнение качественных показателей кремнийорганических гидрофобизирующих жидкостей [17].
Таблица 2
Качественные показатели рекомендуемых гидрофобизирующих жидкостей
Наименование продукта Кинематическая вязкость кипения при температуре -25±5°С, мм2/с Массовая доля активного водорода, % рН водной вытяжки
ГКЖ 136-41 50-163 1,30-1,42 6-8
Пента 804 20-40 1,50-1,70 6-7
Пента 808А 100-120 1,00-0,80 6-7
Из приведенных в табл. 2 данных видно, что наиболее близким по качественным характеристикам по отношению к гидрофобизирующей жидкости ГКЖ 163-41, в том числе по содержанию активного водорода, является жидкость марки Пента 804.
Анализ основных свойств пастообразных герметиков показал, что для достижения заданных технологических, физических и эксплуатационных свойств в качестве матрицы в герметизирующих составах должны быть использованы полимерные силок-сановые эластомеры СКТН и СКТН марки А.
С учетом особенности технологии получения ленточного герметика ВГМ-Л установлено, что наиболее пригодным соединением для приготовления ленточного герметика ВГМ-Л-3 на основе кремнийорганической матрицы является низкомолекулярный кремнийорганический эластомер СКТН марки А. Особенностью этого компонента является пониженная вязкость (90-150 с по ВЗ-240), которая обеспечивает более качественное совмещение с порошкообразными наполнителями.
В процессе отработки технологии опробованы следующие технологические процессы изготовления опытных образцов:
- формование в пресс-форме;
- протяжка армирующего слоя через раствор герметизирующего состава на пропиточной машине;
- формование ленты между транспортерной и защитной пленками путем протяжки их через калибровочные валики.
Из перечисленных процессов изготовления ленточного герметика выбрана технология изготовления экспериментальных образцов - формование ленты на транспортерной подложке с последующей протяжкой между калибровочными валиками. Изготовлены экспериментальные образцы герметика ВГМ-Л-3 и проведены исследования технологических параметров их изготовления - условия смешения исходных компонентов, время жизнеспособности композиции, условия формования герметизирующей ленты (скорость протяжки, величина формующего калибровочного зазора т. д.).
В рецептуре приготовления экспериментальных образцов изменялся только гид-рофобизирующий компонент. В соответствии с рецептурой экспериментальной композиции, рассчитанной в массовых частях, изготовлены три варианта образцов с различным гидрофобизатором:
- полиэтилгидридсилоксановой жидкостью ГКЖ 136-41;
- полиметилгидридсилоксановой жидкостью Пента 804;
- полиалкилгидросилоксановой жидкостью Пента 808А.
Компоненты, примененные в экспериментальных образцах, и некоторые технологические характеристики приведены в табл. 3.
Таблица 3
Экспериментальные ленточные герметики и технологические характеристики
материала на их основе
Состав композиции ленточного герметика Размер формуемого зазора, мм Фактическая толщина материала*, мм Совмещение композиции Скорость протяжки, мм/мин Внешний вид
Паста У-2-28+ГКЖ 136-41 1,4±0,05 1,3-1,5 1,4 Следов разделений 0,5-1,0 Срезов вдоль ленты и
Паста У-2-28+жидкость 1,4±0,05 1,35-1,50 на фракции и 0,5-1,0 поперечных
Пента 804 1,40 желирования видимых
Паста У-2-28+жидкость 1,4±0,05 1,30-1,40 не обнаружено 0,5-1,0 пузырей, тре-
Пента 808А 1,35 щин не обнаружено
* В числителе - минимальные и максимальные значения, в знаменателе - средние.
Анализ технологических параметров при изготовлении экспериментальных композиций с использованием гидрофобизирующих жидкостей Пента 804 и Пента 808А показал, что применение новых кремнийорганических жидкостей не ухудшает технологических параметров и качества внешних поверхностей и физических свойств ленточного герметика.
Результаты
Анализ результатов исследования влияния типа гидрофобизатора на физические и технологические характеристики показал, что химический состав гидрофобизатора не влияет на физические свойства ленточного герметика. Так, среднее значение толщины ленточного герметика при толщине формуемого зазора 1,4±0,05 мм равно 1,35±0,05 мм. При изготовлении пасты заметных следов разделения пасты не наблюдается. Качество отформованной ленты хорошее - без вздутий и раковин.
В табл. 4 показаны результаты испытаний физических и механических свойств ленточного герметика, изготовленного с использованием различных по химическому составу гидрофобизаторов [18]. Исследовано изменение физико-механических свойств от температуры и продолжительности экспозиции ленточного материала на основе трех экспериментальных композиций: ГКЖ 136-41, Пента 804 и Пента 808А. Анализ результатов показал, что условная прочность при растяжении в момент разрыва на образцах, подвергнутых термообработке при температуре 180°С в течение 60 ч, увеличилась на образцах с гидрофобизатором Пента 804 - на 22%, на образцах с гидрофобизатором Пента 808А -на 10%. Относительное удлинение в момент разрыва уменьшилось в композиции с гидрофобизатором ГКЖ 136-41 - на 25%, в композиции с гидрофобизатором Пента 804 - на 7%, в композиции с гидрофобизатором Пента 808А - на 21%. Плотность материала практически не изменилась. Твердость по Шору А в материале с гидрофобизатором Пента 804 увеличилась на 6 усл. ед., с гидрофобизатором ГКЖ 136-41 - на 8 усл. ед.
Таблица 4
Физико-механические свойства герметика ленточного в исходном состоянии и после температурного воздействия_
Свойства Требования Значения свойств* композиции
по ТУ ГКЖ 136-41 Пента 804 Пента 808А
Условная прочность в момент разрыва, МПа (не менее) 2,0 2,34/2,54 2,46/2,99 2,25/2,47
Относительное удлинение в момент 200 320/256 232/216 242/200
разрыва, % (не менее)
Относительное остаточное удлинение 80 4,65/4,5 7,5/6,0 4,5/2,8
после разрыва, % (не более)
Твердость по Шору А, усл. ед. (не менее) 35 37/45 42/48 42/45
Плотность, г/см3 (не более) 2,20 1,85/1,90 1,87/1,88 1,93/1,89
* В числителе - в исходном состоянии, в знаменателе - после воздействия температуры 180°С в течение 60 ч.
Результаты анализа показали, что предпочтительным вариантом является рецептура на основе гидрофобизатора Пента 804.
Для дальнейшей оптимизации рецептуры выбраны варианты с гидрофобизато-ром ГКЖ 136-41 и жидкостью Пента 804.
В ходе экспериментальных работ исследовали физико-механические свойства ленточных герметиков, изготовленных на стандартном гидрофобизаторе ГКЖ 136-41 и его заменителе Пента 804. Изготовлены экспериментальные партии ленточных герметиков толщиной 1,0±0,05 мм на основе одних и тех же исходных компонентов с использованием одних и тех же технологических процессов по смешению исходных материалов, при постоянном зазоре в формующем узле установки для калибровки толщины ленточного герметика с одной и той же скоростью протяжки и соответствующей длительностью вулканизации. Все работы по изготовлению эластомерных образцов, замеру физических и механических показателей проводили в помещении при температуре не ниже 18°С и относительной влажности не более 85%. Результаты испытаний экспериментальных композиций лент приведены в табл. 5.
Таблица 5
Физико-механические свойства ленточного герметика
с различными гидрофобизирующими жидкостями_
Композиция Условный Толщина, Относительное Предел Твердость Плотность,
ленточного номер мм удлинение, % прочности при по Шору А, г/см3
герметика образца растяжении, МПа усл. ед.
ВГМ-Л-3+ 1 1,0 240 2,56 42
+ГКЖ 136-41 2 1,0 280 2,50 42
3 1,1 280 2,76 42 2,16
4 1,0 280 2,41 42
5 1,1 280 2,54 42
Среднее значение 272 2,55 42
ВГМ-Л-3+ 1 1,0 240 2,26 45
+Пента 804 2 1,1 200 2,56 45
3 1,1 220 2,47 45 2,17
4 1,0 220 2,69 45
5 1,0 200 2,79 45
Среднее значение 216 2,55 45
Сравнительный анализ технологических, физических и механических свойств показал, что ленточные герметики, изготовленные с использованием гидрофобизиру-ющих жидкостей ГКЖ 136-41 и Пента 804, полностью соответствуют техническим
условиям иа материал ВГМ-Л-3. Для дальнейших исследований свойств ленточного герметика ВГМ-Л-3 выбрана рецептура с применением гидрофобизатора Пента 804 по ТУ 229-013-402450042-00, производство которого освоено промышленностью.
При изготовлении ленточных герметиков важным определяющим качеством материала является его толщина. Представляет практический интерес исследование раз-нотолщинности ленточных герметиков для высоковязкой системы ВГМ-Л-3. Поскольку неизвестно, как зависит разнотолщинность ленты в процессе ее формования в калибровочном узле, необходимо было установить зависимость толщины отформованной ленты от размера калибровочного зазора. При изготовлении ленточного герметика зазор между калибровочными валками в формующем узле измеряли с помощью щупа. Результаты по размеру зазора между валками и фактической толщиной ленты приведены в табл. 6.
Таблица 6
Толщина ленточного герметика ВГМ-Л-3 в зависимости от размера калибруемого зазора
Размер зазора, мм
Фактическая толщина, мм
0,45 0,85 1,30 1,80 2,80
0,45-0,54 0,90-1,10 1,40-1,60 1,90-2,10 2,85-3,10
Результаты исследования влияния размера зазора между калибровочными валками на толщину изготовленной ленты показали, что разнотолщинность ленточного герметика не зависит от толщины формируемой ленты, а зависит от точности изготовления валков и их соосности. При изготовлении полотна герметика шириной 300-400 мм разброс по толщине составил ±0,1 мм. Такое значение получено для номиналов герметизирующих лент толщиной от 0,5 до 3,0 мм. Значение относительного показателя разброса по толщине находится в прямой зависимости от толщины ленты. Так, при изготовлении герметизирующих лент толщиной 0,5 мм соотношение относительного значения показателя разброса к толщине ленты составило -20%, для толщины до 3 мм показатель разброса составило всего 3,3%. При этом необходимо отметить, что в среднем толщина отформованного полотна герметизирующих лент на 10% больше, чем величина зазора между калибрующими валиками. Можно предположить, что такая зависимость при формовании высоковязких систем связана с процессом деформации. При прохождении формуемой массы через формовочный узел масса сжимается и вытягивается, а после выхода из зазора - разжимается и втягивается.
На основе оптимального варианта герметизирующих лент (исходные материалы выпускаются отечественной промышленностью) изготовлены экспериментальные композиции ленточного герметика ВГМ-Л-3, на которых провели испытания физико-механических и эксплуатационных свойств. Оценку физических свойств проводили по следующим показателям:
- внешнему виду по ОСТ 90-0903-28;
- плотности по ГОСТ 267-73;
- твердости по Шору А по ГОСТ 263-75;
- пределу прочности в момент разрыва и относительному удлинению после разрыва при температуре 20°С по ГОСТ 21751-76;
- пределу прочности и относительному удлинению в момент разрыва при температурах -60, 90, 150, 180 и 200°С в среде воздуха по ГОСТ 21751-76.
Результаты испытаний физико-механических свойств приведены в табл. 7.
Таблица 7
Физико-механические свойства ленточного герметика ВГМ-Л-3
Свойства Требования по ТУ Значения свойств*
Внешний вид герметизирующей ленты Резиноподобный материал от белого до розового цвета. Поверхность гладкая, ровная без разрывов и пузырей. Допускается разноотгеночность Резиноподобный материал розового цвета. Поверхность гладкая, ровная без разрывов и пузырей. Допускается разноотгеночность
Размеры ленточного герметика, мм: длина ширина толщина Не менее 1000±25 Не менее 100±2 1,5±0,1 1000±25 100±2 1,54
Плотность, г/см3 Не более 2,2 1,95-2,10 2,0
Твердость по Шору А, усл. ед. Не менее 35 40,0-42,0 42,2
Условная прочность в момент разрыва, МПа Не менее 2,0 2,44-2,64 2,57
Относительное удлинение в момент разрыва, % Не менее 200 280-320 292
Остаточное удлинение после разрыва, % Не более 8 0-4 0,8
' В числителе - минимальные и максимальные значения, в знаменателе - средние.
Таблица 8
Механические свойства* ленточного герметика ВГМ-Л-3 при различных температурах
Температура испытания, °С
Условная прочность в момент разрыва, МПа
Относительное удлинение в момент разрыва, %
Остаточное удлинение после разрыва, %
-60
6,00-6,30 6,14
240-325 282
0,8-2,10 1,48
20
2,60-3,20 2,98
220-300 261
2,40-3,80 3,00
90
2,00-2,50 2,32
180-240 212
1,80-3,60 2,92
150
1,40-1,80 1,64
120-180 148
1,80-2,00 1,78
180
0,90-1,20 1,08
85-155 126
0,80-1,40 1,08
200
0,90-1,10 1,00
80-100 87
0,60-1,90 1,12
' В числителе - минимальные и максимальные значения, в знаменателе - средние.
Таблица 9
Механические свойства* ленточного герметика ВГМ-Л-3 после выдержки
Свойства Значения свойств
в исходном после выдержки при температуре в течение, ч
состоянии 2000 (90°С) 160 (150°С) 60 (180°С) 60 (200°С)
Условная прочность в момент 2,26-2,79 2,97-3,34 3,00-3,34 3,00-3,31 2,94-3,21
разрыва, МПа (ГОСТ 21751-76) 2,55 3,11 3,19 3,15 3,11
Относительное удлинение 240-290 220-240 210-240 200-220 200-220
в момент разрыва, % 272 224 222 216 208
(ГОСТ 21751-76)
Остаточное удлинение после разрыва, % (ГОСТ 21751-76) 4-7 5 0 0 0 0
' В числителе - минимальные и максимальные значения, в знаменателе - средние.
Таблица 10
Механические свойства* ленточного герметика ВГМ-Л-3 _после воздействия различных агрессивных сред_
Свойства Значения свойств
в исходном после воздействия агрессивной среды
состоянии масло масло масло гидро- топливо
МС-8П ВНИИ НП 50-1-4ф ВНИИ НП 50-1-4у жидкость 7-50С-3 ТС-1
Условная прочность 2,26-2,79 2,41-2,89 2,26-3,07 2,04-2,98 1,67-2,40 2,64-3,26
в момент разрыва, МПа 2,55 2,61 2,69 2,62 1,92 2,91
(ГОСТ 21751-76)
Относительное удлинение 240-290 240-300 240-320 280-290 240-280 260-280
в момент разрыва, % 272 260 280 276 264 276
(ГОСТ 21751-76)
Остаточное удлинение 4-7 0 0 0 0 0
после разрыва, % (ГОСТ 21751-76) 5
Твердость по Шору А, 40-42 36-40 38-45 38-43 34-38 43-47
усл. ед. 42,2 38 42 40 36 45
(ГОСТ 263-75)
* В числителе - минимальные и максимальные значения, в знаменателе - средние.
Проведенная оценка прочностных показателей экспериментального ленточного герметика на соответствие требованиям ТУ1-595-28-1406-2013 показала, что материал ВГМ-Л-3 на гидрофобизирующей жидкости Пента 804 по всем показателям не только соответствует материалу, приготовленному согласно ТУ, но и несколько превосходит его.
Как отмечалось ранее, важным отличительным свойством материалов на крем-нийорганическом эластомере является их термическая стойкость. Результаты испытаний механических свойств образцов при различных температурах приведены в табл. 8. В ходе исследований проводили испытания материала при температурах от -60 до +200°С. Следует обратить внимание на низкие показатели по остаточному удлинению образцов после разрыва, которое практически не зависит от температуры испытаний.
В условиях эксплуатации (особенно при повышенных температурах) важно, чтобы герметизирующий материал со временем сохранял исходные механические свойства. Приведенные в табл. 9 результаты испытаний показали, что ленточный гер-метик ВГМ-Л-3 после воздействия различных температур при разном времени выдержки сохранял механическую прочность без изменения.
В процессе эксплуатации герметизирующие материалы подвергаются воздействию агрессивных сред. Результаты испытаний герметизирующего материала в агрессивных средах приведены в табл. 10. Анализ приведенных испытаний показал, что упруго-прочностные свойства ленточного герметика на экспериментальных образцах после воздействия различных агрессивных сред практически не изменились, что свидетельствует об устойчивости ленточного герметика на основе органической композиции с использованием гидрофобизатора-заменителя к различным эксплуатационным факторам.
Важным технологическим фактором, влияющим на эксплуатационные показатели герметика, является допустимость окрашивания изделий на его основе. Оценку возможности окрашивания ленточного герметика ВГМ-Л-3 проводили при использовании лакокрасочного покрытия марки КО-5229. Образцы герметика окрашивали эмалью КО-5229 (два слоя) в соответствии с технологическим регламентом на покрытие. Адгезионную прочность лакокрасочного покрытия КО-5229 определяли по ГОСТ 15140-69 по методике решетчатых надрезов. Результаты испытаний приведены в табл. 11.
Таблица 11
Адгезионная прочность лакокрасочного покрытия КО-5229, _нанесенного на ленточный герметик_
Структура покрытия Метод испытания Адгезионная прочность
по ТУ фактический результат
Герметик ленточный ВГМ-Л-3 (толщина 1,0 мм)+ +эмаль КО-5229 (2 слоя) По ГОСТ 15140-69 Не ниже 2 балла 1 балл
Обсуждение и заключения
Разработан термостойкий ленточный герметик ВГМ-Л-3, который по технологическим и эксплуатационным свойствам не только не уступает значениям показателей действующих технических условий ТУ1-595-28-1406-2013 на аналогичный по назначению материал, но и несколько превосходит их. В процессе разработки:
- проведены исследования и корректировка рецептуры герметизирующего состава путем замены дефицитной кремнийорганической полиэтилгидридсилоксановой гидро-фобизирующей жидкости марки ГКЖ 136-41 на полиметилгидридсилоксановый крем-нийорганический гидрофобизатор - Пента 804;
- выбран способ изготовления ленточного герметика путем протягивания транспортерной и изоляционной пленки через калибрующий узел, формующий ленточное полотно заданной ширины, толщины и длины;
- исследованы механические свойства ленточного герметика ВГМ-Л-3 при воздействии температуры, близкой к условиям эксплуатации;
- исследовано влияние агрессивных сред на прочностные свойства ленточного герметика.
Ленточный герметик может применяться для внутришовной герметизации крупногабаритных отсеков фюзеляжей, крышек, заглушек и т. д., работоспособен при температуре от -60 до +180°С.
Практическое применение ленточного герметика ВГМ-Л-3 исключает зависимость процесса сборки узлов от жизнеспособности композиции, стабилизирует качество герметизируемого шва.
ЛИТЕРАТУРА
1. Каблов E.H. Авиакосмическое материаловедение // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2008. №3. С. 2-14.
2. Каблов E.H. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 7-17.
3. Ерасов B.C., Котова Е.А. Эрозионная стойкость авиационных материалов к воздействию твердых (пылевых) частиц // Авиационные материалы и технологии. 2011. №3. С. 30-36.
4. Наумов И.С., Петрова А.П., Чайкун A.M. Резины уплотнительного назначения и снижение их горючести // Все материалы Энциклопедический сборник. 2013. №5. С. 28-35.
5. Каблов E.H. Химия в авиационном материаловедении // Российский химический журнал. 2010. Т. LIV. №1. С. 3-4.
6. Пинчук Л.С., Неверов A.C. Герметизирующие полимерные материалы. М.: Машиностроение,
1995. 159 с.
7. Смыслова P.A., Швец В.М., Саришвили И.Г. Применение отверждающихся герметиков в строительной технике // Обзор информации ВНИИНТИЭПСМ. М., 1991. Сер. 6. №2. С. 1-50.
8. Валеев P.P., Быльев В.А., Хакимулин Ю.Н., Лиакумович А.Г. Технические свойства герметиков на основе ТПМ-2 полимера // Сб. статей 9-й Всерос. конф. «Структура и динамика молекулярных систем». Яльчик, 2002. С. 84-87.
9. Герасимов Д.М., Елисеев O.A., Смирнов Д.Н. Современные тенденции развития кремнийор-ганических герметиков и компаундов за рубежом // Сб. тр. конф. «Материалы и технологии герметизации». М.: ВИАМ, 2005. Ст. 12 (CD).
10. История авиационного материаловедения. ВИАМ - 80 лет: годы и люди / под общ. ред. E.H. Каблова. М.: ВИАМ, 2012. С. 349-355.
11. Каблов E.H. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/20719240-2015-0-1-3-33.
12. Елисеев O.A., Краснов Л.Л., Зайцева Е.И., Савенкова A.B. Разработка и модифицирование эластомерных материалов для применения во всеклиматических условиях // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 309-314.
13. Гладких С.Н., Барашина E.H., Троицкая О.Л. Новые полимерные материалы для герметизации электрорадиоизделий бортовой аппаратуры // Сб. тр. конф. «Материалы и технологии герметизации». М.: ВИАМ, 2005. Ст. 11 (CD).
14. Гращенков Д.В., Чурсова Л.В. Стратегия развития композиционных и функциональных материалов // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 231-242.
15. Низковязкая силоксановая композиция: пат. 2356117 Рос. Федерация. №2007122941/09; за-явл. 20.06.07; опубл. 20.05.09, Бюл. №14. 8 с.
16. Куличихин С.Г., Реутов A.C., Мирошникова И.И. и др. Реологические закономерности ге-леобразования кремнийорганических олигомеров // Высокомолекулярные соединения. 1992. №5. С. 57-62.
17. Суздальцев Е.И., Миронова Е.В. Поиск альтернативы гидрофобизирующей жидкости 136-41 при ее использовании в клеевом соединении «металл-керамика» // Все материалы. 2013. №7. С. 28-31.
18. Шах В. Справочное руководство по испытаниям и анализу причин их разрушения. СПб.: HAT, 2009. С. 178-191.
