МОСКВА, 14 сен — РИА новости. Новый метод оценки качества шин, уплотнителей и других резиновых деталей разработали ученые ВолгГТУ. В отличие от традиционных способов, занимающих часы, разработка определяет устойчивость материала к озону — газу, разрушающему резину, — всего за 25–30 минут. Результаты опубликованы в журнале Fine Chemical Technologies.
Почему озон разрушает резину?
Резиновые изделия разрушаются под действием озона — газа, молекула которого состоит из трех атомов кислорода. В атмосфере озон образуется, например, из выхлопных газов автомобилей под действием солнечного света.
Молекула озона нестабильна, она быстро распадается на молекулярный и атомарный кислород. Атомарный кислород — сильнейший окислитель: он разрывает полимерные цепи резины, и материал разрушается.
Особенно подвержены этому:
- шины;
- уплотнители;
- другие детали, которые эксплуатируются на открытом воздухе.
Поэтому устойчивость к озону — один из ключевых показателей качества резиновых изделий.
Как отметили авторы, существующие методы испытаний резиновых изделий на устойчивость к озону требуют громоздкого оборудования и длятся от нескольких часов до нескольких суток.
Кроме того, оценку проводят визуально: специалист фиксирует момент появления первых трещин на образце. Это делает результат субъективным — многое зависит от человеческого фактора.
Что сделали ученые?
Специалисты Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) предложили новый метод оценки устойчивости резин к озону. В его основе — физическая модель, описывающая разрушение как двухстадийный процесс:
- Сначала озон поражает поверхность, образуя микроочаги коррозии.
- Затем они разрастаются, и трещины проникают вглубь материала.
«
"Методика характеризуется экспрессностью, длительность испытания не превышает 25-30 минут. Аналогов не существует, есть только другие подходы для определения характеристик озоностойких резин специального назначения, но они требуют длительного времени и металлоемкого оборудования. Наш метод предназначен для резин общего назначения", — рассказал и.о. заведующего кафедрой "Общая и неорганическая химия" ВолгГТУ Олег Тужиков.
Для реализации метода ученые создали автоматизированную установку ТОМ-1000. Она:
- растягивает резиновый образец;
- обрабатывает его озоном;
- сама фиксирует все изменения.
Установка вычисляет коэффициент устойчивости к озону — числовой показатель. Никакой субъективности, только точные данные.
Планы на будущее
В перспективе исследователи намерены наладить производство приборов ТОМ-1000 в России. Это позволит предприятиям:
- оперативно контролировать качество резиновых изделий;
- сократить время испытаний;
- снизить затраты на оборудование.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и грантовых субсидий Министерства науки и высшего образования России и Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.