Повышение износостойкости морозостойких резин за счет армирования многостенными углеродными нанотрубками
Экспериментально изучали влияние многостенных углеродных нанотрубок (УНТ) на трибологические и механические свойства уплотнительных резин, разрабатываемых для эксплуатации в условиях холодного арктического климата. Для армирования УНТ были выбраны два типа морозостойких резин: на основе эпихлоргидринового (ЭПХГ) и бутадиен-нитрильного (БНКС-18) каучуков. Резиновые нанокомпозиты были приготовлены путем смешивания УНТ c каучуком в пластикордере Brabender и последующей вулканизацией в пресс форме. УНТ были функционализированы кислородом. Статический µо и динамический µ коэффициенты трения скольжения определялись на трибометре по схеме контакта резиновое кольцо-стальной диск (имитация торцевого уплотнения) при двух значения объемной температуры Т : 23 и -25 °С в диапазоне нормальных давлений ( Р ) 0,1-0,4 МПа и скоростей скольжения ( V ) 0,1-100 мм/с Сравнительные испытания по оценке абразивной износостойкости (АИ) полученных нанокомпозитов (Н) были проведены при Р = 0,4 МПа, V = 10 мм/с и Т = 23 °С. Введение УНТ в образцы резин на основе ЭПХГ приводит к росту условной прочности при растяжении f р на 27 %, увеличению условного напряжения при удлинении 100 % ( f 100) и снижению относительного удлинения εр, а также повышению коэффициента морозостойкости при сжатии Кв при -25 °С на 6 %. При этом введение УНТ в образцы резин на основе БНКС в лишь незначительно повышает f 100 и f р. Это в значительной степени связано с химическим сродством функционализированных УНТ и ЭПХГ каучука, содержащего кислород в основной цепи. Армирование исследуемых резин УНТ не изменяет µо для ЭПХГ, при этом µ в диапазоне V = 0,1 - 100 мм/с повышается с увеличением концентрации УНТ в резине. Результаты оценки АИ показали, что введение УНТ в малых количествах (1-5 мас. ч.) в два раза повышает АИ для образцов на основе ЭПХГ, при этом повышение АИ для резин с БНКС-18 незначительно.