Нейтральный или положительный эффект: Смазка создает стабильную защитную пленку, уменьшает трение, облегчает монтаж, не вступая в химическую реакцию с материалом и не вызывая изменения его физических свойств.
Резко отрицательный эффект: Компоненты смазки вступают в реакцию с резиной, вызывая ее набухание, усадку, размягчение или, наоборот, дубление и растрескивание. Пластификаторы могут вымываться из резины, что приводит к потере эластичности.
Помимо этого, на состояние резинотехнических изделий влияют:
Температура. Высокая температура напрямую ускоряет химические реакции окисления. Хранение резины near отопительными приборами или под прямыми солнечными лучами – верный путь к ее быстрой деградации. Низкие температуры, в свою очередь, хотя и замедляют окисление, могут сделать некоторые виды резины излишне жесткими и хрупкими.
Влажность. Повышенная влажность воздуха создает благоприятные условия для развития плесени и микроорганизмов, которые могут повредить поверхность изделий. Кроме того, конденсат, образующийся при резких перепадах температур, может содержать растворенные агрессивные вещества.
Механические нагрузки. Постоянное растяжение, сжатие, изгиб или скручивание приводят к возникновению в материале внутренних напряжений. В этих зонах напряжения процесс старения и растрескивания начинается в первую очередь и протекает значительно быстрее.
Типичные ошибки при выборе резины:
Применение нестойкой резины в агрессивных средах. Если резиновое изделие, не предназначенное для контакта с маслами или топливом, используется в двигателе или гидравлической системе, оно очень быстро потеряет свои свойства. Масла и бензин вызывают набухание резины. Она размягчается, увеличивается в объеме, а затем, после высыхания, дает усадку и покрывается глубокими трещинами.
Использование материала не для того температурного диапазона. У каждой марки резины есть свои пределы рабочих температур. Если использовать обычную резину в условиях сильного мороза, она «дубеет» и теряет эластичность, а при изгибе легко ломается. И наоборот, работа при повышенных температурах приводит к термическому старению – материал становится жестким и хрупким, как сухарь.
Игнорирование механических нагрузок. Некоторые резины рассчитаны на статические нагрузки (как уплотнители), а другие – на динамические (как ремни или шины). Если статическое уплотнение использовать в условиях постоянной вибрации или трения, оно очень быстро разрушится от усталости материала.
Температурные перегрузки. Использование резины, рассчитанной на максимальную температуру в сто градусов, в среде, разогретой до ста пятидесяти, неминуемо и очень быстро приведет к ее разрушению. Материал потеряет эластичность, станет жестким и покроется трещинами. То же самое относится и к экстремально низким температурам, при которых резина может «дубеть» и терять свои упругие свойства.
Химическая агрессия. Контакт с маслами, топливом, кислотами, щелочами и окислителями, для которых данная марка резины не предназначена, вызывает ее набухание, усадку, размягчение или, наоборот, хрупкость. Химическая стойкость – это свойство, заложенное на молекулярном уровне, и его нельзя игнорировать.
Механические повреждения. Растяжение, сдавливание, скручивание, порезы и абразивное воздействие – все это виды механических повреждений, которые физически разрушают структуру материала. Важно понимать, что резина рассчитана на определенный уровень деформации, и его превышение недопустимо.
Воздействие окружающей среды. Солнечный ультрафиолет, озон, содержащийся в атмосфере, и кислород являются главными врагами резины, запуская процесс ее старения. Под их воздействием материал теряет эластичность, покрывается сетью мелких трещин и разрушается. Для изделий, работающих на открытом воздухе, критически важна стойкость к атмосферным воздействиям, которую обеспечивают специальные добавки – антиозонанты и антиоксиданты.
Агрессивные химические среды. Это главный и самый очевидный вызов. Углеводородные флюиды, которые добываются из недр, представляют собой сложные многокомпонентные смеси.
Сырая нефть сама по себе является мощным растворителем для многих органических материалов.
Попутный нефтяной газ часто содержит высокие концентрации сероводорода, который вызывает стремительную коррозию металлов и деструкцию (разрушение) неподготовленных резин.
Пластовая вода может быть высокоминерализованной, содержать хлориды, карбонаты и другие соли, обладающие коррозионной активностью.
Химические реагенты, используемые при бурении (буровые растворы) и добыче (ингибиторы коррозии, парафиноотложений), также предъявляют высокие требования к химической стойкости материалов.
Сальники и манжеты. Устанавливаются в узлах вращения валов (насосы, компрессоры, редукторы) для удержания смазочных материалов и герметизации камер с повышенным давлением. Их износ приводит к утечке масла, загрязнению продукции и выходу из строя подшипников.
Уплотнительные кольца (кольца круглого сечения). Применяются в статичных и подвижных соединениях гидравлических и пневматических систем. От их качества зависит герметичность цилиндров, золотниковых пар и трубопроводов высокого давления. Разгерметизация такой системы парализует работу всего станка или технологической линии.
Уплотнительные прокладки. Изготавливаются для фланцевых соединений трубопроводов, аппаратов и корпусов агрегатов. Они обеспечивают герметичность в местах стыков, предотвращая утечки теплоносителей, химических реагентов, топлива и других сред.
Каркас (несущий основа). Это силовая основа ленты, определяющая её прочность на разрыв и продольную жёсткость. Он может быть тканевым (из нескольких проклеенных слоёв синтетической ткани) или тросовым (из стальных оцинкованных тросов, уложенных в резиновую обкладку).
Прокладки из резины. Слои резины, которые соединяют слои каркаса между собой, обеспечивая монолитность конструкции и распределяя нагрузки.
Рабочая обкладка (верхняя). Внешний слой резины, который непосредственно контактирует с транспортируемым материалом. Его состав и толщина подбираются исходя из характеристик груза (абразивность, кусковатость, температура, химическая активность).
Нерабочая обкладка (нижняя). Слой, контактирующий с роликоопорами и барабанами конвейера. Он должен обладать высокой сопротивляемостью истиранию и хорошими показателями трения.
Температурные воздействия. Постоянный нагрев приводит к «старению» резины — она теряет эластичность, становится твёрдой и хрупкой. Низкие температуры, напротив, делают её жёсткой и неспособной к деформации. Циклические перепады температур особенно губительны, вызывая усталостные напряжения в материале.
Агрессивные химические среды. Масла, бензин, кислоты, щёлочи, озон — всё это может вызывать набухание, растворение или, наоборот, усушку и растрескивание резины. Каждая марка резины рассчитана на работу в определённых средах, и нарушение этих предписаний неминуемо ведёт к выходу из строя.
Механические нагрузки и трение. Постоянное давление, растяжение, сжатие и трение приводят к истиранию, появлению разрывов, трещин и остаточных деформаций.
Влияние окружающей среды. Ультрафиолетовое излучение солнца, кислород, влажность и озон ускоряют процессы окисления в материале, приводя к потере его первоначальных свойств.
