Climatic Deterioration of Epichlorohydrin Resin-Based Rubbers in Oil Under Low Temperatures
Authors: МУХИН В.В. , ПЕТРОВА Н.Н. 
Published: August 2022

Существующие марки промышленных морозостойких резин на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18, такие как В-14, 7130, ИРП-1352, теряют свои эксплуатационные низкотемпературные свойства из-за интенсивного вымывания пластификатора углеводородной рабочей средой. В качестве решения данной проблемы предлагается обеспечивать морозостойкость резин полимерной основой, а не посредством введения большого количества пластификаторов, как это делается наиболее часто в промышленных условиях. С этой точки зрения наиболее перспективны новые виды морозостойких каучуков, которые появились в последние годы. Эпихлоргидриновый каучук, который сочетает в себе морозостойкость (температура стеклования Тс=-60 оС) и агрессивостойкость, является хорошей основой для создания эластомерных изделий уплотнительного назначения высокой морозостойкости. В работе впервые проведено исследование климатической устойчивости резин на основе эпихлоргидринового каучука в условиях совместного воздействия углеводородной рабочей среды и естественно низких температур, характерных для Республики Саха (Якутия). Была разработана модельная смесь, отвечающая требованиям по комплексу показателей для резин уплотнительного назначения. Образцы резин подвергали старению в течение года в условиях климата РС (Я) в углеводородной среде. В качестве среды была выбрана нефть Талаканского месторождения. Для характеристики сохранения работоспособности резин были выбраны следующие показатели, которые замеряли каждые два месяца: условная прочность и относительное удлинение при растяжении, остаточная деформация сжатия, степень набухания, коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия (КВ) при -30 и -50 °С. Полученные результаты показали высокую стабильность сохранения свойств резин на основе эпихлоргидринового каучука: физико-механические показатели, коэффициент морозостойкости не выходят за пределы нормативных значений. Из полученных данных следует, что резины на основе эпихлоргидриновых каучуков могут выступить в качестве замены промышленных резин, так как они сохраняют свои высокие низкотемпературные свойства и не претерпевают резких изменений других эксплуатационных свойств.

Existing frost-resistant industrial brand rubbers based on BNKS-18 butadiene nitrile rubber such as V-14, 7130, IRP-1352 tend to lose their performance and low-temperature properties due to intensive washout of the plasticizer with a hydrocarbon working medium. It is proposed to provide frost resistance of rubbers with a polymer base, and not by adding large amount of plasticizers like in industrial conditions. New types of frost-resistant rubbers have been recently developed. Epichlorohydrin rubber, which combines frost resistance (glass transition temperature Tc= -60 oC) and operating environment resistance, is a good basis for creating high frost-resistant rubber suitable for the making of elastomeric sealing parts. We studied climatic stability of rubbers based on epichlorohydrin rubber under conditions of combined exposure to hydrocarbon medium and naturally low temperatures specific to the Republic ofSakha (Yakutia). Such work was carried out for the first time. The model rubber blend was developed which met the certain requirements for sealing rubbers. Samples of this rubber were aged throughout the year in the Republic of Sakha (Yakutia) climate in Talakan oil which was selected as hydrocarbon medium. To characterize the retention of rubber properties, the following indicators were selected and measured every two months: tensile strength, elongation, compression set, swelling degree, frost resistance coefficient determined from elastic recovery after compression (KV) at -30 and -50 °С. The results showed high stability of properties retention of rubbers based on epichlorohydrin rubber: physical and mechanical properties, frost resistance coefficient do not exceed normative values. It follows that such rubber can be used as replacement of industrial rubbers as they retain their low-temperature properties and do not undergo rapid changes of other performance properties.