1.7 Сферы конечного применения

Новые технологии получения смесей эластомеров и пластмасс путем смешения в расплаве с динамической вулканизацией и применением добавок, улучшающих совместимость, значительно расширили диапазон эффективных термопластичных эластомеров. Вполне возможно, что расширение этого диапазона будет продолжаться и набирать скорость. Потенциальные и апробированные сферы применения этих недавно разработанных термопластичных эластомеров перечислены ниже. Резинотехнические изделия; маховики, гибкие диафрагмы, прокладки, уплотнители, экструдируемые профили, трубки, крепления, амортизаторы, кожухи, оконные уплотнители, клапаны, экраны, вакуумные чашки, муфты для передачи крутящего момента, виброизоляторы, штепселя, соединители, крышки, ролики, нагнетательные линии для нефтяных скважин, ручки.

Изделия для автомобильной промышленности: оплетка трубопровода системы кондиционирования воздуха, оплетка топливопроводы, вакуумные трубопроводы, вакуумные соединители, корпуса свечей зажигания, уплотнители, втулки, изолирующие шайбы, компоненты электрической системы, витые мембраны, фартуки рулевого механизма, трубопроводы выхлопной системы, предохранительные конусы, амортизаторы, воздухопроводы.

Гибкие трубопроводы промышленного назначения: гидравлические системы (металлическая оплетка), сельскохозяйственные поливные установки, краскораспылители, подача технического воздуха - воды, промышленные трубопроводы, гибкие трубопроводы шахт.

Компоненты электрических систем: штепселя, устройства снятия напряжения, изоляция и оплетка проводов и кабелей, втулки, оболочки, соединители, кабельные наконечники.

Вследствие поддерживаемой промышленностью высокой активности по разработке новых продуктов появляется целый ряд новых термопластичных эластомеров. Усилия направлены на разработку смесей термопластичных эластомеров, которые являются более стойкими к действию масла, и композитов, более устойчивых к действию высоких температур, а, в конечном счете, таких композитов, которые более устойчивы как в отношении масла, так и высокой температуры. Разработки новых материалов могут принести ощутимую выгоду в дальнейшем, когда будет налажено стабильное производство деталей из новейших материалов.

2 Термодинамический анализ

2.1 Определение совместимости каучука и термопласта

Необходимое условие стабильности бинарных полимерных систем ΔG<0.

Теоретически определить совместимость полимеров возможно, рассчитав энергию Гиббса процесса смешения полимеров используя уравнение Флори – Хаггинса [6]:

(1)

где V – общий объем смеси, V_с – объем сегмента (берется одинаковым для обоих полимеров 60∙10^-8 см³); r_a, r_b – число сегментов полимеров, r_i = V_i/V_c (где V_i – молярный объем компонента) ; φ_a, φ_b – объемные доли полимеров; χ_ав – параметр термодинамического взаимодействия. Для уравнения (1) параметр термодинамического взаимодействия рассчитывается [6]:

(2)

Подставляя уравнение (2) в (1) уравнение Флори – Хаггинса примет вид

(3)

где δ_а, δ_в – параметры растворимости полимеров.

Определим параметр растворимости полимеров, используя константы молекулярного притяжения Смолла, с помощью которых можно оценить параметр растворимости только по структурной формуле данного соединения и по его плотности [7]:

где F_i ((кал∙см³)^1/2/моль), табулированное значение вклада структурного фрагмента молекулы в величину параметра растворимости вещества;  V_m – молярный объем вещества. Следовательно, δ = ∑F_i/V_m (5).