CC BY
46
А. И. Куркин, А. В. Куликов, Д. Ф. Яковенко, Ф. М. Палютин
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ РАЗРАБОТКЕ УРЕТАНОВЫХ ГЕРМЕТИКОВ
Разработана методика математического планирования эксперимента при разработке уретановых герметиков.
В связи с развитием современной техники и появлением конструкций машин, аппаратов и изделий, эксплуатируемых в условиях воздействия высокого давления или вакуума, различного рода агрессивных сред и излучений, проблема уплотнения приобретает чрезвычайно важное значение. В качестве уплотнительных материалов наряду с листовыми, формовыми прокладками все чаще используются герметизирующие материалы или герметики.
Бурное развитие строительства в рамках национальной программы подчеркивает актуальность создания и промышленного производства строительных герметиков, которые являются одним из развивающихся направлений ОАО «Казанский завод синтетического каучука». Расширение ассортимента и конкурентные преимущества во многом зависят от уровня разработки рецептур герметиков и технологии их производства. Использование своего опыта с учетом накопленного наукой и практикой ведущих фирм мира, работающих в этой области, позволяет успешно решать поставленные задачи.
Известны трудности процесса разработки рецептур и технологии производства таких сложных, многокомпонентных систем как герметики, особенно при изучении эксплуатационных характеристик этих материалов. Поэтому важную роль играет правильная продуманная организация исследований и экспериментов. Для оптимизации исследований используются компьютерные программы [1]. Нами была разработана компьютерная матрица эксперимента. В этой программе отражены и наглядно представлены параметры экспериментов их взаимодействие и взаимное влияние на свойства, как полупродуктов, так и готовых материалов.
Задаваемые параметры матрицы:
1. Список всех предполагаемых компонентов, их характеристики, такие как наличие функциональных групп, их содержание, содержание влаги и др.
2. Соотношение компонентов. Их основные параметры и функции.
3. Соотношение органических и неорганических компонентов в рецептуре.
Расчетные параметры:
1. Количественные значения содержания компонентов исходя из заданных соотношений.
2. Процентный состав рецептуры и другие исследуемые соотношения параметров.
3. Перерасчет рецептуры в зависимости от количества готового продукта и содержания основных компонентов.
4. Оценка себестоимости по сырью.
Программа предусматривает регистрацию интересующих параметров в сводной таблице результатов экспериментов и автоматическое построение графиков зависимости выбранных параметров.
Использование матрицы планирования эксперимента позволило разработать ряд рецептур двухкомпонентных уретановых герметиков, оптимизировать их по эксплуатационным свойствам, себестоимости по сырью и технологии получения.
План эксперимента включает в себя определенное число экспериментов представленных матрицами рецептур и таблицей, в которую внесены рецептурные характеристики и результаты проведенных испытаний, необходимых для оценки свойств выбранных герметиков. Одновременно с заполнением таблицы свойств рецептур автоматически проводится анализ зависимостей предварительно отработанных показателей от заданных параметров эксперимента.
В настоящее время разработанная методика интенсивно проверяется и используется в практической работе лаборатории полиуретанов ОАО «КЗСК». Результатом использования методики является недавно разработанный двухкомпонентный уретановый герметик, внедрение которого предполагается в ближайшее время.
Литература
1. Грошовый Т. А. Маркова Е.В. Головкин В.А. Математическое планирование эксперимента в фармацевтической технологии. К.: Высшая школа, 1992. 187с.
© А. И. Куркин - канд. техн. наук, зав. лаб. полиэфиров и полиуретанов ОАО «КЗСК»; А. В. Куликов - асп. каф. технологии синтетического каучука КГТУ; Д. Ф. Яковенко - канд. хим. наук, вед. инж.-химик лаб. полиэфиров и полиуретанов ОАО «КЗСК»; Ф. М.
Палютин - канд. хим. наук, ген. д-р ОАО «КЗСК».
