Профессор Института естественных наук Северо-Восточного федерального университета Наталия Петрова выступила на круглом столе «Арктическая химия» в рамках VIII Московского международного химического форума на международной выставке «Химия-2020». Эксперт представила рекомендации по разработке морозостойких резин уплотнительного назначения.

Наибольший вред на полимерные материалы оказывают резкие колебания температур с переходом через 0 градусов, которые могут достигать до 30С, рассказывает профессор-заведующий химическим отделением ИЕН Наталия Петрова: «Без морозостойких резин невозможна работа практически ни одного механизма. Для решения существующих проблем при эксплуатации в космосе или Антарктиде достаточно уникальных дорогих каучуков. Мы же всегда занимались массовой техникой, где используются простые и не очень дорогие каучуки. Во время эксплуатации этих изделий при понижении температуры до -40С и ниже полимер переходит в стеклообразное состояние. Резина становится хрупкой, кромки уплотнений примерзают к металлическим частям, при страгивании механизма они разрушаются. До 30 процентов всех выходов из строя машин и механизмов в наших условиях связаны с ухудшением морозостойкости резинотехнических деталей». 

Наталия Петрова обратила внимание: «При разработке материалов в лабораторных условиях, конечно, можно использовать известные методы повышения морозостойкости. Но при этом, если проводятся исключительно лабораторные испытания в соответствии со стандартными методиками, не факт, что этот материал будет также успешно работать и в условиях реальной эксплуатации. Помимо климатических воздействий, добавляются давление, нагрузки, импульсные воздействия и углеводородная среда (масла, топливо). Все это проверить невозможно в лабораторных условиях. Значит, неизвестно, что будет при длительном старении материалов, поэтому истиной в  последней инстанции является натурная экспозиция». 

В СВФУ имеются полигоны, которые нацелены на практические испытания  как материалов, так и механизмов. Это помогает понять механизмы старения и определить гарантийный срок эксплуатации, подчеркивает ученый: «Мы моделировали условия работы резиновых уплотнителей. Поместили наши образцы в нефть и вынесли их на два года на мороз. Получили предсказуемый результат – происходит вымывание большой части вводимых пластификаторов в первые два месяца: необратимо падает коэффициент морозостойкости – в данном случае при -50С». 

Ученые Учебно-научно-технологической лаборатории «Технологии полимерных нанокомпозитов» и Арктического инновационного центра СВФУ в течение ряда лет разрабатывали материал на основе пропиленоксидного каучука. «Это наша российская разработка. Температура стеклования такого материала равна -74С. Его морозостойкость не зависит от количества введенного пластификатора, а от природы самого каучука», – заключила Наталия Петрова.