Влияние режимов ионно-плазменного напыления на структуру и свойства износостойких покрытий на резиновой подложке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Целых, Елена Петровна

• Целых, Елена Петровна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Целых, Елена Петровна

Оглавление

Введение

Глава I Эксплуатационные свойства РТИ и методы их повышения

1.1 Строение и структура резин, используемых в резиновой 17 промышленности

1.2 Свойства резин и резинотехнических изделий

1.2.1 Физико-механические свойства

1.2.2 Эксплуатационные свойства

1.2.2.1 Триботехнические свойства

1.2.2.2 Другие эксплуатационные свойства

1.3 Модифицирование свойств полимеров

1.3.1 Методы объемного модифицирования

1.3.2 Методы поверхностного модифицирования

1.3.2.1 Плазмохимическое модифицирование

1.3.2.2 Ионно-плазменная обработка

1.3.2.3 Вакуумное напыление

1.3.3 Влияние технологических факторов на структуру и свойства 37 получаемых покрытий

1.4 Исследование структуры поверхности модифицированных 41 резин

1.4.1 Метод сканирующей электронной микроскопии

1.4.2 Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии

1.5 Проблема повышения физико-механических и 45 эксплуатационных свойств РТИ

Глава II Объекты, выбор методов и средств экспериментального иссле- 52 дования

2.1 Объекты исследования

2.1.1 Компоненты резиновой смеси и изготовление образцов

2.1.1.1 Каучуки резиновой смеси

2.1.1.2 Ингредиенты резиновой смеси

2.1.1.3 Изготовление резиновой смеси, вулканизация и заготовка об- 58 разцов

2.1.2 Характеристика мишеней и модификация поверхности рези- 59 ны

2.1.2.1 Мишени молибденовые

2.1.2.2 Мишени вольфрамовые

2.1.2.3 Мишени Танталовые

2.1.2.4 Модификация поверхности резины

2.1.3 Контртело - металл, применяемый для исследования трибо- 63 технических свойств

2.2 Методы и средства экспериментального изучения эксплуата-

ционпых свойств резин и РТИ

2.2.1 Методы сканирующей электронной микроскопии

2.2.2 Методы исследования триботехнических свойств

2.2.2.1 Метод испытания на истираемость и коэффициент трения

2.2.3 Методы исследования упруго-прочностных свойств

2.2.3.1 Метод определения упруго-прочностных свойств при растя- 70 жении

2.2.3.2 Метод определения усталостной выносливости при много- 72 кратном растяжении

2.2.4 Методы исследования масло-, термо-, хладостойкости и 73 других свойств

2.2.4.1 Метод испытания на стойкость в ненепряженном состоянии к 74 воздействию жидких агрессивных сред

2.2.4.2 Метод испытания на стойкость к термическому старению

2.2.4.3 Метод определения температурного предела хрупкости

Глава III Исследование закономерностей формирования нано- 78 микроструктур в поверхностном слое при модифицировании резин методом ионно-плазменного распыления

3.1 Выбор параметров для режима нано-микроструктурирования 78 поверхности и проведение поверхностной модификации экспериментальных партий образцов и изделий

3.2 Экспериментальные исследования исходной поверхности 83 резиновых образцов и модифицированными металлами

3.2.1 Электронно-микроскопические исследования модифициро- 83 ванной поверхности до проведения испытаний

3.2.1.1 Описание диффузионных процессов в приповерхностных 92 слоях резины

3.2.1.2 Экспериментальное исследование химического состава 99 модифицированной поверхности резин

3.2.1.3 Экспериментальные исследования шероховатости и профиля 109 модифицированной поверхности

3.2.2 Электронно-микроскопические исследования

модифицированной поверхности после проведения испытаний

3.3 Выводы и заключения к главе III

Глава IV Эксплуатационные свойства резин, поверхностно 124 модифицированных тугоплавкими металлами

4.1 Экспериментальные исследования влияния поверхностного 124 модифицирования на триботехнические свойства образцов резины

4.2 Экспериментальные исследования упруго-прочностных и 134 деформационных свойств образцов

4.2.1 Определение упруго-прочностных свойств

4.2.2 Определение деформационных свойств при многократном 141 растяжении

4.3 Экспериментальные исследования масло-, термо- 142 хладостойкости и других свойств образцов и изделий

4.3.1 Определение стойкости к воздействию активных 142 агрессивных сред

4.3.2 Определение температурного предела хрупкости

4.3.3 Определение стойкости к термическому старению

4.4 Выводы и заключения по главе IV 148 Общие выводы и научные результаты 150 Список литературы 152 Приложения

Сокращения, применяемые в диссертационной работе: РТИ-РТИ

РКО - резинокордная оболочка

СТМ - сканирующий туннельный микроскоп

РЭМ - растровый электронный микроскоп

СЭМ - сканирующий электронный микроскоп

РСМА - метод рентгеноспектрального микроанализа

РФЭС - метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии

ГОСТ - общегосударственные стандарты

ТУ - технические условия

Т-2020 - машина испытательная универсальная Тензометер

МРС-2 - машина на многократное растяжение и сжатие МРС-2

ПХ-1 - прибор для определения хрупкости резины ПХ-1

БНК - бутадиен-нитрильный каучук;

HAK - нитрил акриловая кислота;

ГОСТ - государственный основной стандарт;

ТУ - технические условия.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние режимов ионно-плазменного напыления на структуру и свойства износостойких покрытий на резиновой подложке»

Введение

Многие РТИ работают в самых экстремальных условиях эксплуатации, характеризующихся повышенными температурами, высокими контактными давлениями, действием активных и агрессивных сред. Эксплуатационные свойства готовых РТИ зависят не только от состава (рецептуры) исходной резиновой смеси и способа вулканизации, но и от конструктивного исполнения этих изделий - уменьшения площади соприкосновения с агрессивными средами, усилия и способа затяжки уплотнительных изделий, отсутствия в резинотехническом изделии областей с повышенными механическими напряжениями, нанесении внешних защитных покрытий [1] и др.

Создание конкурентно способной продукции невозможно без разработки материалов и изделий, обладающих высокой сопротивляемостью маслам, высоким температурам, различным видам разрушения и изнашивания.

Одним из основных критериев работоспособности изделия является износ, который можно оценить по потере массы, по изменению объема или размера одного или обоих членов пары трения. Истирание резин и полимеров представляет собой сложный процесс, зависящий от комбинации механических, меха-нохимических и термохимических воздействий. Большинство марок резин характеризуются высокими коэффициентами трения, способностью к залипаншо, недостаточной износостойкостью в узлах трения и герметизации. Трение и'износ резин характеризуется неудовлетворительными антифрикционными свойствами [2].

Одним из подходов создания конкурентно способной продукции с высокими эксплуатационными свойствами является подход, основанный на нано-технологии. Использования нанотехнологий позволяют создать целый ряд принципиально новых производственных процессов, материалов и устройств [3]. Формирование наноразмерных структур придают материалам и устройствам полезные, а иногда просто необыкновенные свойства.

Не менее значимыми для решения тех же проблем являются наноструктур-ные покрытия. По литературным данным нанесение нано-микроструктурных покрытий на металлические и композиционные материалы широко изучены и положительно зарекомендовали себя. Возможность нанесения нано-микроструктурных покрытий на РТИ, возникла лишь после появления новых современных и модернизации уже существующих установок для напыления, позволивших снизить температуру процесса до температур значительно ниже критических для эластомеров и резко увеличить скорость проведения процесса.

На сегодняшний день сформировалось научное понимание получения требуемых свойств материалов и новых РТИ с уникальными свойствами. Появились приборы, позволяющие изменить представление о поверхности материалов, вплоть до структур мезо-, микро- , наноуровня, что позволяющие расширить научное понимание, как надо управлять структурами, чтобы получить требуемые свойства материалов и изделий.

Промышленное освоение современных наноматериалов и нанотехнологий и ввод их в производственный цикл дает возможность получить реальный экономический эффект за счет создания новых конкурентоспособных изделий и выхода этих изделий на отечественный и мировой рынки. Качественно новые эксплуатационные и потребительские свойства готовых изделий позволяют достичь повышения безаварийного срока службы деталей и устройств, увеличить ресурс эксплуатации за счет расширения области применения наноматериалов. Будущее нанструктурпых покрытий - реально и перспективно [3].

Цель и задачи диссертационной работы

Целыо данной работы является установление закономерностей процесса формирования металлических покрытий на резиновой подложке методом ион-но-плазменного напыления, обеспечивающих повышение срока службы рези-нометаллических трибосистем.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1 Провести анализ известных методов поверхностного модифицирования резин, обеспечивающих повышение эксплуатационных свойств резинометал-лических пар трения.

2 Разработать режимы нанесения металлических покрытий на резиновую подложку методом ионно-плазмепиого напыления с изучением влияния режимов, обеспечивающих наиболее эффективное влияние на структуру и свойства покрытий.

3 Методом рентгеноспектрального микроанализа провести исследование влияния материала мишени и режимов напыления на химический состав покрытий, формируемых на резиновой подложке.

4 Исследовать микрорельеф покрытий, включая основные параметры шероховатости и размеры структурных элементов формирующихся покрытий, используя модульную программу 0\уус1с1юп.

5 Провести испытания образцов резин с покрытием и установить взаимосвязь между изменениями структуры, химического состава поверхностного слоя резины, материалом покрытия и износостойкостью модифицированной резины.

Объекты исследования

В данной работе объектом исследования являлась серийная маслостойкая резина (далее исходная) на основе каучуков бутадиен-нитрильного БНКС-28 АМН и хлоропренового Денка Р8-40А, применяемая для изготовления покровного слоя резинокордных оболочек; и та же резина, модифицированная металлами: молибден, тантал, вольфрам.

В качестве пробоподготовки для испытания на износостойкость применена притирка по нождачной бумаге, с последующей обработкой по представленной методике перед нанесением покрытия, после чего проведено напыление методом ионно-плазменного напыления. Для проведения испытаний для изучения остальных свойств резин, покрытие наносили на реальную поверхность (без притирки) резиновых образцов.

Методы исследования

При выполнении работы были использованы апробированные экспериментальные методы. Проводилось изучение структуры нано-микроструктурных покрытий методами сканирующей электронной микроскопии с помощью установки «ЛЕОЬ ^М 6610-ЬУ с большой разрешающей способностью, позволяющей проводить высококачественные исследования поверхности даже шероховатых образцов. Для проведения исследований исходной и модифицированной поверхности применяли метод рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) для изучения распределения интенсивности фаз и структурного химического анализа получаемых покрытий на поверхности модифицированных образцов. Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) позволяет исследовать и определять в химическом соединении все элементы, кроме водорода и гелия, в любом агрегатном состоянии [4].

На основе полученных данных о качественном и количественном составе и об интенсивности фаз модифицированного и ^модифицированного образцов можно сделать вывод об изменении их состава и топографии поверхности. Количественное исследование свойств профиля поверхности образцов реализовано модульной программой ОууусШюп, предназначенной для анализа полей высот.

Для изучения изменения свойств в работе использовали стандартизированные методы испытаний образцов резин на сопротивление истиранию (согласно ГОСТ 426-75 [5]), упруго-прочностные свойства (согласно ГОСТ 270-75 [6]) на современной универсальной разрывной машине Тензометр 2020, определения динамический свойств (согласно ГОСТ 261-79 [7), маслостойкость (согласно ГОСТ 9.030-74 [8]) и др.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в следующем:

1 Установлены закономерности процесса формирования металлических покрытий, отражающих влияние параметров режимов напыления на структуру и химический состав приповерхностного слоя, в частности показано, что с уве-

личением мощности источника напыления средние размеры структурных элементов уменьшаются с образованием большого числа нанокластеров, с увеличением же длительности времени напыления - увеличиваются.

2 Установлены особенности влияния режимов напыления на триботехниче-ские свойства резинометаллических пар трения: с увеличением длительности времени напыления характеристики износостойкости и коэффициент трения снижаются, в то время как мощность источника напыления оказывает на эти свойства неоднозначное влияние.

3 Впервые исследованы параметры микрорельефа покрытий молибденом, танталом и вольфрамом, установлена взаимосвязь параметров шероховатости рельефа поверхности с триботехническими свойствами поверхности трения. При покрытии толщиной более 80 им уменьшение основных параметров шероховатости приводит к повышению износостойкости резины и уменьшению коэффициента трения сопряженных поверхностей.

4 Впервые экспериментально изучены физико-механические свойства резин, поверхностно модифицированных молибденом, вольфрамом и танталом. Показано, что резина сохраняет свою эластичность с одновременных улучшением своих упруго-прочностных свойств.

Практическая значимость

1 Разработаны и предложены режимы напыления поверхностного слоя резин с целыо повышения их эксплуатационных свойств, в том числе износостойкости.

2 На Омском ФГУП «НПП «Прогресс» проведены опытные испытания производственных резин с покрытиями молибденом, танталом и вольфрамом которые показали повышение износостойкости резинометаллических пар трения с одновременным улучшением упруго-прочностных свойств резин с покрытием по сравнению с серийной (без напыления) резиной.

3 Разработанные режимы ионно-плазменного напыления с магнетронным распылением могут быть рекомендованы к использованию на Омском ФГУП «НПП «Прогресс», ОАО «Омский «НИИД», г. Омск, на ОАО «Омскшина» и па предприятиях резиновой промышленности, занимающихся разработкой резинотехнических изделий с использованием резиновых материалов.

4 Результаты, получешше в работе, могут быть использованы в учебном процессе в виде цикла лабораторных работ по дисциплинам "Наноструктурные материалы и нанокомпозиты", "Функциональные наноматериалы" по направлению 28.04.02 - «Наноинженерия».

Личный вклад автора Диссертация является самостоятельной работой, обобщающей результаты, полученные лично автором и в соавторстве. Автору представленной диссертационной работы совместно с научным руководителем В. И. Суриковым принадлежит идея о создании и формировании нано- и микроструктурных покрытий на поверхность РТИ для улучшения эксплуатационных свойств.

Автором совместно с В.И. Суриковым и Д.А. Полонянкиным разработаны режимы ионно-плазменного напыления с целью модификации поверхностной структуры резин. Автор принимал участие в корректировке параметров режима напыления, изучал влияние данных параметров на свойства резиновых образцов. Автор учувствовал в исследовании опытных образцов исходных и модифицированных образцов.

Автор учувствовал в постановке задач, апробации методик, сделал ряд замечаний и предложений, которые использовались в процессе доработки режима напыления. Автор лично выбирал объекты для отработки режима напыления, совместно с Д.А. Полонянкиным, Е.А. Рогачовым исследовал исходные и модифицированные образцы по разработанному и выбранному режиму напыления поверхности с помощью сканирующего электронного микроскопа. Лично ис-

пытывал опытные исходные и напыленные образцы по стандартным методам испытаний, обрабатывал и интерпретировал полученные результаты.

Автор учувствовал в проведении экспериментов, в обсуждении и описании результатов, полученных РЭМ, полученные данные были опубликованы в статьях и тезисах к конференциям. Материалы диссертации докладывались и обсуждались па иаучпо-технических конференциях. Автор принимал участие в интернет - конференциях. Основное содержание диссертации опубликовано в статьях основных научных журналах, в том числе, опубликованных в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертаций.

Положения, выносимые на защиту

1. Закономерности в изменении химического состава приповерхностного слоя модифицированной резины и структуры молибденового покрытия при увеличении мощности источника напыления и времени напыления.

2. Экспериментально выявленная связь триботехнических свойств резиноме-таллической пары трения с основными параметрами шероховатости модифицированной поверхности, отражающая повышение износостойкости и снижение коэффициента трения для покрытий толщиной более 80 нм с уменьшением основных параметров шероховатости.

3. Установленное влияние температуры резиновой подложки на износостойкость и коэффициент трения резинометаллической пары трения для всех используемых в работе материалов покрытия, проявляющееся в понижении скорости изнашивания и коэффициента трения в интервале 89 - 90 °С.

4. Обнаруженное явление диффузии ионов молибдена при напылении покрытия, способствующее улучшению упруго-прочностных свойств резины.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на IX Международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и

машин», г. Омск 2014 г.; III Региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной науки», г. Омск 2014 г; конференции «Архитектура. Строительство. Транспорт. Технологии. Инновации»: матер. Международного конгресса - Омск: СибАДИ; участие в интернет конференциях: Всероссийской молодежной научной конференции «Новые материалы и технологии: состояние вопроса и перспективы развития», г. Саратов 2014 г. ив международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении», г. Брянск 2014 г.

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 9 работах, в том числе: в 3 статьях, опубликованных в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертаций, в 1 статье в международных и зарубежных научных изданиях, в 5 статьях в сборниках трудов всероссийских и международных научных конференциях.

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

- использованием современной установки для напыления покрытий (установка VSM-200, ADVA VAC (Канада));

- использованием современных методов исследования (сканирующая электронная микроскопия, рентгеностурктурного микроанализа), позволяющие изучить структуру вещества, вплоть до структур мезо-, микро-, наноуровня, которые дали возможность с научным пониманием манипулировать этими структурами, чтобы получить уникальные свойства материалов и готовых изделий;

- использованием метрологически аттестованного оборудования, средств измерений поверенными и калиброванными;

- соответствием теоретических предпосылок и выводов, опубликованных в научно-технической литературе наноструктурирования поверхности резин и РТИ и экспериментальными данными.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка используемой литературы и трех приложений. Работа содержит 136 страниц основного текста, включая 53 рисунка и 39 таблиц; список литературы (166 наименований) на 15 страницах. Всего на 170 страницах.

Во введении представлена проблематика по повышению эксплуатационных свойств РТИ, основанная на применении нанотехнологии и поверхностного наноструктурирования. Обусловлена актуальность темы, сформулирована цель работы, научная новизна, задачи и положения, выносимые на защиту, структура и объем диссертации.

В первой главе содержится литературный обзор по теме диссертации, в которой рассматривается проблема улучшения физико-механических свойств резин и повышения эксплуатационных свойств РТИ. В главе описаны методы объемного и поверхностного модифицирования, а также основные существующие методы напыления и исследования нано-микроструктурных покрытий резин и РТИ. В обзоре отмечается большой вклад в изучение особенностей структуры и свойств наноструктурных поверхностей плазмообработкой и другими методами модифицирования таких ученых, как Пономарева А.Н., Панин В.Е., Абдрашитов Э. Ф. и др., в работах было предложено использовать для формирования защитного покрытия на эластомере их в среде газообразных фторорга-нических соединений. Также авторами Пятов И.С., Васильева С.Н. и др. представлены комбинированные методы модификации фрикционных свойств эластомеров. Гринбергом П.Б. и Полещенко К.Ы. показано, что нанесение металлических наноструктурных покрытий методом ионно-плазменного напыления на изделия из резины, позволяет решить такие задачи как расширение температурного диапазона применения резин, повышение эластичности, замедление процесса старения, повышение маслобензостойкости, повышение эрозионных и коррозионных свойств. В главе рассматривается влияние некоторых технологических факторов на структуру и свойства получаемых покрытий.

Как показывают литературные данные, нанесение наноструктурных покрытий на металлические и композиционные материалы достаточно широко изучены и применяются во многих отраслях промышленности. Направление исследования по нанесению наноструктурных покрытий на эластомеры, в частности на РТИ, молодое и недостаточно развитое. Для развития и совершенствования методик нанесения защитных покрытий на поверхность резин, чрезвычайно важно исследовать связь измеряемых триботехнических параметров, таких как коэффициент трения, износостойкость со структурой и составом поверхностного слоя. Все это свидетельствует о необходимости комплексного исследования структуры, состава приповерхностных слоев получаемых покрытий методом ионно-плазменного напыления наносимых на поверхность резины и свойства резин, а также взаимосвязи структуры и состава поверхностного слоя со свойствами резины.

Во второй главе описаны объекты и методы исследования. В качестве объекта исследования использовали серийную резину на основе комбинации кау-чуков 70 масс. ч. полихлоропренового каучука фирмы Дейка Р8-40А или Байп-рен 611 и 30 масс. ч. БНКС-28 АМН (далее исходная), применяемую для изготовления покровного слоя резинокордных оболочек и различных РТИ. В качестве модификаторов поверхности резин использовали тугоплавкие металлы: молибден, вольфрам и тантал. Подробно описана характеристика мишеней, применяемая для ионно-плазменного метода напыления и проведение модификации поверхности резины. Описаны методы испытания.

Третья глава посвящена разработке методики напыления и нанесения нано-микроструктурных покрытий на резиновые образцы, подбору температурных режимов и толщины металлических покрытий. Проведены выбор параметров для режима наноструктурирования поверхности и подробно описаны процедуры напыления экспериментальных партий резиновых образцов. В главе представлены экспериментальные исследования исходной поверхности резиновых образцов и модифицированными металлами с помощью сканирующей элек-

тронной микроскопии. Представлено теоретическое описание процессов в приповерхностных слоях модифицированных образцов резины, описан химический состав поверхности резины с нанесенным металлическим покрытием, проведены экспериментальные исследования шероховатости и профиля исходной и модифицированной поверхности.

В четвертой главе представлены результаты испытаний по определению эксплуатационных свойств исходной и модифицированных металлами Мо, Та и V/ резины. Показано влияние различных параметров ионно-плазменного напыления, таких как время напыления, температура подложки, материал мишени, на физико-механические свойства, износо-, масло-, и температуростойкость.

Глава I Эксплуатационные свойства РТИ и методы нх повышения

1.1 Строение и структура резни, используемых в резиновой промышленности

Полимеры, находящиеся в высокоэластическом состоянии, широко используются в технике в виде различных РТИ (уплотнений, клапанов, амортизаторов и др.) [9], автомобильных и авиационных шин и т.д. Формовые и неформовые РТИ в зависимости от из назначения изготавливают из тепло-, морозо- и маслобензстойких резин [10].

Эластомеры, к которым относятся и резины, являются основным компонентом, определяющим их свойства [И]. Резина является незаменимым конструкционным материалом и широко применяется в разнообразных изделиях. Резины представляют собой термоактивный, пространственно сшитый сетчатый полимер с поперечными химическими связями между макромолекулями каучука и введенными в невулканизированную смесь ингредиентами: наполнителями, вулканизирующими агентами и др. [12,13]. Это сложные системы, свойства которых определяются составом и свойствами компонентов, условиями проведения технологических процессов.

Подавляющее большинство каучуков является непредельными, высокопо-лимерпыми (карбоцепными) соединениями с двойной химической связью между углеродными атомами в элементарных звеньях макромолекулы. Некоторые каучуки получают на основе насыщенных линейных полимеров. Молекулярная масса каучуков исчисляется в 400 ООО - 450 ООО. Структура макромолекул линейная или слаборазветвленная и состоит из отдельных звеньев, которые имеют тенденцию свернуться в клубок, занять минимальный объем, но этому препятствуют силы межмолекулярного взаимодействия, поэтому молекулы каучука извилистые (зигзагообразные). Такая форма молекул и является причиной исключительно высокой эластичности каучука: под небольшой нагрузкой происходит выпрямление молекул, изменяется их конформация.

По свойствам каучуки напоминают термопластичные полимеры. Наличие в молекулах каучука непредельных связей позволяет при определенных условиях переводить его в термостабильное состояние. Для этого по месту двойной связи присоединяется двухвалентная сера (или другое вещество), которая образует в поперечном направлении как бы «мостики» между нитевидными молекулами каучука, в результате чего получается пространственно-сетчатая структура, присущая резине - вулканизату.

Ассортимент эластомерных материалов, различающихся химической природой и эксплуатационными свойствами, насчитывают сотни тысяч наименований, для создания которых используются сотни видов химического сырья [14].

1.2 Свойства резин н резинотехнических изделий

Резина - единственный конструкционный материал, обладающий уникальными свойствами: способностью к большим обратимым деформациям -эластичностью, в сочетании с хорошей механической прочностью, твердостью, износостойкостью и другими ценными свойствами [10]. Каучук определяет высокоэластические свойства изделия, а также ряд технических, технологических свойств и стоимость резинового изделия. Каучук является реакционноспособ-ным компонентом, который под воздействием механических нагрузок (особенно циклических), агрессивных жидкостей и газов, низких и высоких температур может претерпевать разнообразные структурные изменения, приводящие к ухудшению физических, химических и механических свойств резин. Следовательно, от правильного выбора каучука зависит и продолжительность эксплуатации резинового изделия.

Также составляющие резин являются ингредиенты, воздействующие на такие свойства, как эластичность, прочность, условное напряжение при заданном удлинении, остаточная деформация, твердость, сопротивление истиранию, раздиру, действию смазочных масел и моторных топлив, старению и некоторые

другие [15]. Фрикционные свойства резин являются для эксплуатации изделий важнейшими, к ним предъявляется определенный комплекс требований в соответствии с конкретными условиями эксплуатации, придавая требуемые технические свойства резинам готовых изделий [16]. В связи с этим становится очевидным экономическая целесообразность выпуска РТИ с повышенными эксплуатационными свойствами [1, 17].

Разработка изделий с высокими эксплуатационными характеристиками является одной из важнейших задач, решение которой позволит в значительной степени повысить надежность машин и механизмов, эксплуатирующихся в различных условиях [18].

Большинство марок резин характеризуются высокими коэффициентами трения, способностью к залипанию, недостаточной износостойкостью в узлах трения и герметизации [19]. В настоящее время продолжается применение материалов для производства уплотнительных элементов и РТИ, не отвечающим современным требованиям по огнестойкости, термостойкости, хладостойкости, озоностойкости, износостойкости, радиационной и электростатической защищенности, в связи с чем необходимо проводить работы по их улучшению.

1.2.1 Физико-механические свойства

Механические свойства вулканизированной резины характеризуются рядом показателей, важнейшими из которых являются показатели, получающиеся при испытании на растяжение и сжатие. Пределом прочности при растяжении (разрывной прочности) называется напряжение, возникающее в резине к моменту разрыва образца.

При растяжении резины происходит разрыв цепей вулканизационной сетки, при этом более слабые и легко перегруппировывающиеся связи способствуют релаксации перенапряжений и облегчают ориентацию главных цепей. Более прочные связи сохраняют целостность сетки при больших деформациях. Для каучуков и резины характерны большие деформации при сравнительно

низких напряжениях. Механическое поведение резины определяется ее упругими (высокоэластическими) свойствами при равновесии и релаксационными свойствами.

В условиях динамического нагружения (переменные циклические нагрузки) свойства резины определяются упругогистерезисиыми и усталостно-прочностными характеристиками. До приложения деформирующих усилий длинные хаотически изогнутые цепочки молекул каучука находятся в определенном равновесном состоянии. При деформации под действием приложенной нагрузки происходит вытягивание молекулярных цепочек и их скольжение относительно друг друга. Первый процесс — вытягивание цепочек молекулы -составляет обратимую часть деформации каучука, второй - ее необратимую часть. После снятия деформирующих нагрузок молекулярные цепи под влиянием теплового движения принимают прежнюю конфигурацию, соответствующую равновесному состоянию, но их взаимное расположение может несколько измениться. Это изменение положения молекулярных цепей характеризует остаточную деформацию каучука.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Целых, Елена Петровна, 2015 год

Список литературы

1 Дзюра Е. А. Свойства и применение в пневматических шинах резин, армированных короткими отрезками различной природы / Е. А. Дзюра, A. JI. Серебро. М.: ЦНИИТ Энефтехим,1978. 62 с.

2 Мур Д. Трение и смазка эластомеров. США, 1972. Пер. с анг. канд. хим. наук Г. И. Бродского. М., «Химия», 1977, 264 с.

3 Нанотехнология для всех/ Рыбалкина М. - М., 2005. - 434 с.

4 Чернышев, Е.В. Экспериментальные методы исследования и метрология : Основы метода рентгенофотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) [электронный ресурс] / Чернышев Е.В. - Курск, 2013. - Режим доступа : http://5fan.ru/wievjob.php?id=49316.

5 ГОСТ 426-77. Резина. Метод определения сопротивления истиранию при скольжении. - Введ. 18.02.77. - М,- ИПК издат. стандартов. - 8 с.

6 ГОСТ 270-75 (СТ СЭВ 2594-30) Резина. Метод определения упруго-прочностных свойств при растяжении. - Введ. 01.01.78. - М. :ИПК издат. стандартов, 2013.- 11 с.

7 ГОСТ 261-79 (СТ СЭВ 5690-86) Резина. Метод определения усталостной выносливости при многократном растяжении. - Введ. 01.01.81. - М. :Госуд. комитет СССР по управ, качеством прод. и стандартам, 2014.- 17 с.

8 ГОСТ 9.030-74 Резина. Метод испытания на стойкость в ненапряженном состоянии к воздействию жидких агрессивных сред. - Введ. 2008. -М. : Стан-дартинформ, 2008. - 12 с.

9 Корнев, А.Е. Технология эластомерных материалов [Текст] .: учебник для вузов / Корнев А.Е., Буканов А.М., Шевердяев О.Н.- М.: НППА «Естек», г. Москва, 2009.-504 е.].

10 Основы рецептуростроения эластомерных композиций. Основные принципы построения рецептур резин для РТИ. Часть 3. Уч. пос. по изучению курса, курсового и дипломного проектирования для студентов специальности 25 06 00 «Технология переработки пластических масс и эластомеров» направ-

ления 655100 «Химическая технология ВМС и полимерных материалов» всех форм обучения / Левченко С.И., Гончаров В.М., Гончаров Л.А. - Красноярск: СибГТУ, 2002.-40 с.

11 Жовнер H.A., Чиркова Н.В., Хлебов Г.А. Структкра и свойства материалов на основе эластомеров: Учебное пособие. Г. Киров, ВятГУ, г. Омск, филиал РосЗИТЛП; 2003 г., 276 с

12 Кирпичников П. А. Химия и технология синтетического каучука./ П.А. Кирпичников, Л.А. Аверко-Антонович, Ю.О. Аверко-Антонович. Л.: Химия, 1987. 424 с.

13 Кошелев Ф. Ф. Общая технология резины / Ф. Ф. Кошелев, А.Ф. Кор-нев, A.M. Буканов. Изд. 4-е. перераб. и доп. М.: Химия, 1978. 528 с.

14 Большой справочник резинщика. 4.1. Каучуки и ингредиенты / Под ред. C.B. Резниченко, Б 79 Ю.Л. Морозова. - М.: ООО «Издательский центр «Те-хинформ» МИА», 2012. - 744 с.

15 Технология резиновых изделий: учебное пособие / сост.: Т.Б.Минигалиев, В.П.Дорожкин- Казань: Изд-во Казан, гос. технол. ун-та, 2009.- 236с.

16 Гончаров В.М., Левченко С.И.,, Гончаров Л.А., Ворончихин В.Д. Основы рецептуростроения эластомерных композиций. Принципы составления и оптимизации рецептур резиновых смесей. Часть 1. Учебное пособие. - Красноярск: СибГТУ, 2002.-84 с.

17Корнев, А.Е. Технология эластомерных материалов [Текст] .: учебник для вузов / Корнев А.Е., Буканов A.M., Шевердяев О.Н.- М.: НППА «Естек», г Москва, 2009.-504 с.

18 Соколова, М. Д. Полимерная нанокомпозиция как модификатор бутади-ен-нитрильных резин уплотнительного назначения [электронный ресурс] / М. Д. Соколова, И. В. Баранец, А. С. Рамш, М. Л. Ларионова // Нефтегазовое дело. Электронный научный журнал. Выпуск 2/2007 URL: - режим доступа : http://www.ogbus.ru (дата обращения 15. 01. 12)

19 Шайдаков, В.В. Свойства и испытания резин / В. В. Шайдаков. М.: Химия, 2002. 227с.

20 Xreferat.ru - Рефераты по науке и технике - Неметаллические материалы [электронный ресурс] - Режим доступа : http://xreferat.ru/66/136-6-nemetallicheskie-materialy.html.

21 Машков, Ю. К. М38 Трибофизика металлов и полимеров : монография / Ю. К. Машков. — Омск : Изд-во ОмГТУ, 2013. - 240 с. : ил.

22 Материалы для судостроения и морской техники: Справ.: В 2 т. Т. 2 / И.С. Аксаков, А.В. Анисимов, B.C. Антипов и др.; Под ред. И.В. Горынина. -СПб.: НПО «Профессионал», 2009, 2010. -664 е.: ил.

23 Persson B.N.J. Theory of rubber friction and contact mechanics. Journal of Chemical Physics 2001; 115-8:3840-61.

24 Mofidi M., Prakash В., Persson B.N.J., Albohr O. Rubber friction on (apparently) smooth lubricated surfaces. Journal of Physics: Condensed Matter 2008; 20(8):085223

25 Heinrich G., Klueppel M., Vilgis T.A. Evaluation of self-affine surfaces and their implication for frictional dynamics as illustrated with a Rouse material. Computational and Theoretical Polymer Science 2000; 10:53-61

26 Bui Q.V., Ponthot J.P. Estimation of rubber sliding friction from asperity interaction modelling. Wear 2002; 252:150-60

27 Persson BNJ, Albohr O, Tartaglino U., Volokitin A.I., Tosatti E. On the nature of surface roughness with application to contact mechanics, sealing, rubber friction and adhesion. Journal of Physics: Condensed Matter 2005; 17:61-62

28 Антонов A.A., Гинзбург Э.С. О работе пары резина-металл в жидкостно-абразивной среде.- Инфор. листок ЦИНТИхимнефтемаш Серия ХМ-3, 1971, №9 (28), с 1-10

29 Кракшин М.А. и др. О некоторых особенностях износа резин при трении по гладким поверхностям металлов.-«Производство шин, РТИ и АТИ», 1973, № 1, с. 37-39

30 A.C. Ахматов, Молекулярная физика гранического трения, Физматгиз,

1963

31 Г.М. Бартенев, В.В. Лаврентьев. Трение и износ полимеров. Изд-во «Химия», Л., 1972, стр. 240

32 D. Bulgin. Rubb. Plast. Weekly, 143, № 16, 636 (1962)

33 Г.И. Бродский, М.М. Резниковский, сб. «Фрикционный износ резин», Изд. «Химия», 1964, стр. 95-106

34 В. Bhushan, Nanotribology and Nanomechanics (Berlin: Springer: 2005)

35 E. Gnecco, E. Meyer, Fundamentals of Friction and Wear on the Nanoscale (Berlin: Springer: 2007)

36 Шутилин Ю.Ф. Справочное пособие по свойствам и применению эластомеров. Воронеж: ВГТА, 2003.-870 с.

37 Никитин Ю.Н., Брейтер Ю.Л. Технолгия переаботки полимеров: Учеб пособие. Омск: Изд-во РосЗИТЛП. 2010.-276 с.-7 с

38 Зуев Н.С., Дегтева Т.Г. Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях.-М: Химия, 1986.-262 с.

39 Элком 2006 Эксплуатационные свойства резин [электронный ресурс]. -Режим доступа : http://nppelkom.narod.ru/.

40 Панин C.B., Панин В.Е., Овечкин Б.Б. и др. Научные основы формирования высокопрочных и износостойких полимерных покрытий с нано-микроструктурными наполнителями. — Физическая мезомеханика, 2006, № 9, с. 141-144

41 Наноструктурные материалы в машиностроении: учебное пособие / C.B. Матренин, Б.Б. Овечкин; Томский политехнический университет, 2010.-186 с.

42 КоршакВВ. Успехи химии, 1980, т. 49, №12, с. 2286.

43 Кестельман В.Н. Физические методы модификации полимерных материалов. М.: Химия, 1980,224 с.

44 Modification of polymers. С.Е. Carraher and M. Tsuda by Editors. ACS Symposium Series, Washington, 1980, 500 p.

45 Chemical Polymers. Eds. N. Ise, I. Tabushi Tokyo: Iwanami Shoten, 1980.

46 Пятов И.С., Васильева C.H., Тихиова C.B. и др. Комбинированный метод модификации фрикционных свойств эластомеров. // Каучук и резина. 1999. № 5. С. 28

47 Платэ H.A. Высокомолекулярные соединения, А, 1990, т.32, №9, с. 1795.

48 Платэ H.A., Литманович А.Д., Ноа О.В. Макромолекулярные реакции полимеров. М.: Химия, 1977, 256 с.

49 Chemical reactions of polymers. Ed. by E.M. Fettes. Intersc. Publishers, New York: John Wiley & Sons, 1964.

50 Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиоле- финов. Л.: Химия, 1974, 175 с.

51 Керча Ю.Ю. Структурно-химическая модификация эластомеров. Киев: Наукова Думка, 1989, 232 с.

52 Химическая модификация резин. М., ЦНИИТЭНефтехим, 1985, 160 с.

53 Химическая энциклопедия: В 5 т./ Гл. ред. И. Л. Кнунянц [до 1992 г.], Н. С. Зефиров [с 1995 г.]. — М.: Сов. энцикл.; Большая Рос. энцикл., 1988 — 1998. — ISBN 5-85270-008-8.

54 Химические реакции полимеров, пер. с англ., под ред. Е. Феттеса, т. 1-2, М., 1967; 55 Каргин В. А., Структура и механические свойства полимеров. Избр. труды, М., 1979

56 Никулин, С. С. Свойства резин, содержащих низкомолекулярные сополимеры, полученные из отходов нефтехимии / С.С. Никулин, А.И. Дмитренков, A.A. Рыльков // Проблемы шин и резинокордных композитов. Задачи на пороге XIX века. VII симпозиум.- Москва, 1996. С. 148-152

57 Ривин, Э.М. Синтетические каучуки общего назначения / Э. М. Ривин, Л. О. Дымент, Б. А. Кузнецова. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982. 61 с.

58 Глазков, С.С. Синтез полимерных продуктов на основе кубовых остатков и акриловых мономеров / С. С. Глазков, С. С. Никулин, А.И. Дмитренков //

Экологические проблемы производства синтетических каучуков. Всесоюз. на-уч.-техн. конф. Москва, 1990. С. 78.

60 Федюлькин Д.Н., Донцов A.A., Пестов С.С. Использование методов модификации для повышения качества каучуков и резин. М.: ЦНИИТЭ-нефтехим. 1984.-125 с.

61 Поляков, П.В. Методы повышения работоспособности РТИ узлов трения, работающих в условиях эксплуатации, близких к экстремальным / Поляков П.В., Душко A.A. // Межвузовский сборник научных трудов. Волгоград: Изд-во ВолгГАСА, 2000. С. 10

62 Пятов, И.С. Комбинированный метод модификации фрикционных свойств эластомеров / Пятов И.С., Васильева С.Н., Тихонова C.B. и др. // Каучук и резина. 1999. № 5. С. 28

63 Охлопкова, A.A. Пластики, наполненные ультрадисперсными неорганическими соединениями / А. А. Охлопкова, А. В. Виноградов, J1. С. Пинчук // Гомель: ИММС НАНБ, 1999. 164 с.

64 Пат. 2 425 851 Российской федерации МП1С C08L 9/02 (2006.01), C08L 23/06 (2006.01), С08К 3/04 (2006.01), С08К 3/06 (2006.01), С08К 3/22 (2006.01), С08К 5/09 (2006.01), С08К 5/10 (2006.01), С08К 5/18 (2006.01), С08К 5/31 (2006.01), С08К 5/375 (2006.01). Резиновая смесь, модифицированная композицией сверхмолекулярного полиэтилена и наношпинели магния / М.Д. Соколова (RU). - № 2010108856/05 ; заявл. 09.03.2010

65 Соколова, М.Д. Полимерная нанокомпозиция как модификатор бутади-ен-нитрильных резин уплотнительного назначения : дис. канд. техн. наук : 05.02.01 : защищена 1998 /М.Д.Соколова.- Якутск, 1998 - 219 с. e-mail: [e-mail].

66 Соколова, М.Д. Эластомерные нанокомпозиты уплотнительного назначения для экстремальных условий эксплуатации в зонах с холодным климатом : автореф. дис. на соис. уч. степени д-ра тех. наук : 05.16.09 / Соколова М.Д. -Комсомольск-на-Амуре.- 2012. - 30 с.

67 Кудашев, C.B. Влияние полифторированных модификаторов на структуру и свойства гетероцепных полимеров : автореф. дис. на соис. уч. степени канд. хим. наук : 02.00.06 / Кудашев C.B. - Волгоград.- 2011. - 24 с.

68 Крынкина, В.Н. Композиционные эластомерные материалы с улучшенными эксплуатационными свойствами : автореф. дис. на соис. уч. степени канд. тех. наук : 05.17.06 / Крынкина В.Н. - М. - 2009.- 20 с.

69 Жорник, В.И. Антифрикционные композиционные материалы, модифицированные наноразмерными алмазно-графитовыми добавками : автореф. дис. на соиск. уч. степени д-ра тех. наук : 05.16.06 / Жорник В.И. - Минск. -2012. -59 с.

70 Коробщикова, Т.С. Повышение прочностных характеристик полимерных композиционных материалов модификацией волластонитом : автореф. дис. на соис. уч. степени канд. тех. наук : 05.16.09 / Коробщикова Т.С. - Барнаул .2012.- 15 с.

71 Пат. № 2230077 Российской Федерации, МПК C08J7/00, C08J7/00, C08L21/00. Способ модификации резин / Пятов Иван Соломонович (RU), Назаров Виктор Геннадьевич (RU). -подача заявки 29.04.2002; начало действия патента 29.04.2002; публикация патента 10.06.2004

72 Нудельман, З.Н. Фторкаучуки: основы, переработка, применение / Ну-дельман З.Н. // М.: изд. ООО «Фирма РИАС», 2006, 384 с.

73 Fluoropolymers. Ed. by Leo A.Wall. New York: John Wiley & Sons, 1972

74 Абдрашитов Э. Ф. Исследование структуры поверхности плазмомоди-фицированных резин / Э. Ф. Абдрашитов и др. // Трение и износ. 2002. № 23(1).

75 Назаров, В.Г. Фторированные резины с улучшенными триботехниче-скими свойствами / Назаров В.Г., Столяров В.П., Баранов В.А. и др. // Ж. Рос. Хим. Общества им. Д.И. Менделеева. 2008. T. LII. №З.С. 45

76 Кудашев, C.B. Физико-химические основы получения фторосодержа-щих гетероцепных полимерных композиционных материалов / Кудашев C.B.,

Барковская O.A., Дронова В.М., Шевченко K.P. // Всероссийская молодежная научная конференция «Химия и технология полимерных и композиционных материалов» Москва. 26-28 ноября 2012 г. / Сборник материалов.- М: ИМЕТ РАН Россия, Волгоградский государственный технический университет, [e-mail]. - Волгоград, 2012.-382 с.

77 Гринберг, П.Б.Технология нанесения нано-микроструктурныхметаллопокрытий на резинотехнические изделия / Гринберг П.Б., Полещенко К.Н., Суриков В.И., Тарасов Е.Е. //Вестник омского университета. - 2012. №2(64), с.249-252

78 Новое в технологии получения материалов / Под ред. Ю.А. Осипьяна и А. Хауффа. - М.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

79 Симон Г., Тома М. Прикладная техника обработки поверхности металлических материалов. - Челябинск: Металлургия, 1991. 368 с.

80 Bunshah R.F. at al. Deposition technologies for films and coating. - Park Ridge, New Jersey (USA): Noyes Publikations, 1982. 489 p.

81 Rey H., Kienel G. Dünnschichttechnologie. - Düsseldorf: VDI-Verlag, 1987.

82 Кудинов, B.B. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование: учебник для вузов [Текст] / В.В. Кудинов, Г.В. Бобров. — М.: Металлургия, 1992. - 432 с.

83 Никитин, М.М. Технология и оборудование вакуумного напыления. -М.: Металлургия, 1992.. Б. 08.06.2012. Журнал "Экспертный союз" № 3

84 Реди Дж. Промышленные применения лазеров. — М.: Мир, 1981. 638 с.

85 Технология тонких покрытий. / Под ред. JI. Майссела и Р. Глэнга. — М.: Сов. радио, 1970. Т.1.- 664 е., Т.2.-768 с.

86 Комник, Ю.Ф. Физика металлических покрытий / Комник Ю.Ф. - М.: Атомиздат, 1979.

87 Материалы круглого стола на тему: «Индустрия наносистем и материалов» [электронный ресурс]. 17 февраля 2006 г. М., 2006. - Режим доступа : http://www.CNews.ru/

88 Мелихов И.В. Тенденции развития нанохимии // Рос. хим. журн. 2002. Т. XLVI, № 5. С. 7-14

89 Барвинок, В.А. Физические основы и математическое моделирование процессов вакуумного ионно-плазменного напыления [Текст] / В.А. Барвинок, В.И. Богданович. - М.: Машиностроение, 1999. - 309 с.

90 Лариков, Л.Н. Тепловые свойства металлов и сплавов [Текст] / Л.Н. Ла-риков, Ю.Ф. Юрченко. - Киев: «Наукова Думка», 1985. - 437 с.

91 Назаров, В.Г. Трение и износ модифицированных эластомеров / Назаров В.Г., Столяров В.П., Баранов В.А. и др. // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2007. № 2. С. 3

92 Штанский, Д.В. Многокомпонентные наноструктурные тонкие покрытия: проблемы и решения / Штанский Д.В., Левашов Е.А.// Известия ВУЗов. Цветная металлургия, 2001. №3. С.52-62.

93 Воронин, H.A. Топокомпозиты - новый класс конструкционных материалов триботехнического назначения / Воронин H.A. - Ч. 1. Трение и износ, 1999, т. 20, №3, с. 313-320.

94 Воронин, H.A. Топокомпозиты - новый класс конструкционных материалов триботехнического назначения / Воронин H.A.- Ч. 2. Трение и износ, 1999, т. 20, № 5, с. 533-544

96 Абдрашитов Э.Ф., Тарасенко В.А., Тихомиров Л.А., Пономарев А.Н., Трение и износ плазмохимически модифицированных эластомеров. // Трение и износ, 2001, №2, С. 190-196.

97 Абдрашитов, Э.Ф. Исследование трения и адгезии плазмомодифициро-ванных силоксановых эластомеров / Абдрашитов Э.Ф., Пономарев А.Н. // Трение и износ, 2001, №3 , С. 311-316.

98 Чичагова, Ж.С. Исследование действия плазмы газового разряда на каучук СКН-26 / Чичагова Ж.С., Тихомиров Л.А. // Химия высоких энергий, 1985, №6, С.544-547.

99 Ponomarev A.N. // Plasma chemical modification of elastomers. 7th Symp. on plasma science for materials (SPSM-7)/ University of Tokyo, 16-17 June, 1994, Symp. Proc. p.53-58.

100 Абдрашитов Э.Ф., Тихомиров JI.А., Тарасенко В.А., Пономарев А.Н. // Машиностроитель. 1995. № 10. С. 28

101 Абдрашитов Э.Ф., Пономарев А.Н., // Трение и износ. 2001. № 4. С.

452.

102 Плазмохимическое модифицирование эластомеров. Абдрашитов Э.Ф., Пономарев А.Н. Филиал Института энергетических проблем химической физики РАН, 142432, Московская обл., Ногинский р-н, г. Черноголовка, E-mail: [e-mail] (Пленарный доклад на 3-м Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии. 16-21 сентября 2002г., Плёс, Россия. Сборник материалов. Иваново, 2002. Т. 1. С. 42 - 46. Расширенный материал направлен в журнал "Химия высоких энергий.)

103 Тихомиров, Л.А. Исследование действия плазмы газового разряда на каучук СКФ-26/ Тихомиров Л.А. // Химия высоких энергий, 1990, №2, С. 171175

104 Чичагова, Ж.С. Исследование действия плазмы газового разряда на полиметилсилоксановый каучук СКТФВ-803 / Чичагова Ж.С., Тихомиров Л.А. //Химия высоких энергий, 1991, №2, С. 176-180

105 Блох, Г.А. Влияние низкотемпературной плазмы воздуха на свойства каучуков и резин / Блох Г.А., Овчаров В.И., Рапчинская С.Е., Полак Л.С., Виноградов Т.К., Иванов Ю.А.// Химия и химическая технология, 1984, № 32, С.28-30

106 Дехант И., Данц Р., Киммер В., Шмольке Р. // Инфракрасная спектроскопия полимеров. 1976, М., Изд. "Химия", С. 247

107 Титов, В.А. Плазменное модифицирование полимерных материалов: от экспериментов к промышленной реализации / В.А. Титов, Б.Л. Горберг, A.A. Иванов, О.В. Мамонтов*, В.А. Стегнин // Ивановский государственный хими-

ко-технологический университет, Иваново, Россия, [e-mail] *000 «Ивтехномаш», Иваново, Россия, e-mail: [e-mail]

108 Х.Ясуда. Полимеризация в плазме. M : Мир. 1988. 374с.

109 Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. -М.: Радио и связь, 1987

110 Технология тонких покрытий: Справочник / Под ред. JI. Майссела и Р. Глэнга. М.:Сов.Радио, 1977. с. 359—371, 406—414, 426—429

111 Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968. с. 25—32, 54—57, 64—110.

112 Данилин, Б.С. Магнетронные распылительные системы / Данилин Б.С., Сырчин В.К.- М.:«Радио и связь», 1982. 73 с.

113 Красовский, А.М. Получение тонких покрытий распылением полимеров в вакууме / А.М.Красовский, Е.М.Толстопятов. - Минск: Наука и техника. 1989. 181с.

114 Plasma Surface Modification of Polymers. Relevance to Adhésion". Eds. M. Strobel, C.S. Lyons, K.L. Mittal. The Netherlands : VSP BV. 1984

115 A.I. Kinloch. Adhésion and Adhesives. N.Y.: Chapmen and Hall. 1987

116 Липин, Ю.В. Технология вакуумной металлизации полимерных материалов / Ю.В. Липин, А.В. Рогачев, С.С. Сидорский, В.В. Харитонов. Гомель: БИТА, 1994. - 206 с.

117 Белый, В.А. Металлополимерные материалы и изделия / В.А. Белый, Н.И. Егоренков, Л.С. Корецкая и др.; Под ред. В.А. Белого. М.: Химия, 1979. -312 с.

118 Брагинский Р.П., Финкель Э.Э., Лещенко С.С. Стабилизация радиаци-онно модифицированных полиолефинов. М.: Химия, 1973. - 270 с.

119 Засл. деятель науки РФ, д.т.н., профессор Половинкин В.Н., К.т.н. Фомичев А.Б. 08.06.2012. Журнал "Экспертный союз" № 3

120 Патент/патентные исследования. Наноструктурирование поверхностных слоев конструкционных материалов и нанесение нано-микроструктурных

покрытий. Панин В.Е., Сергеев В.П., Панин А.В. - Томск. Издательство Томского политехнического университета. 2008. С.3-4)

121 А.О. Горленко. Повышение изностойкости цилиндрических поверхностей трения путем нанесения упрочняющего нанопокрытия / А.О. Горленко, П.А. Тополянский, А.П. Тополянский, В.М. Сканцев, И.Л. Шупиков, А.Н. Еро-хин // Вестник Брянского государственного технического университета. -2012.-№ 1 (33).-С.4-8

122 Тополянский П.А. Нанесение износостойкого покрытия на инструментальные стали и сплавы с использованием высокочастотного индукционного плазматрона//Металлообработка. -2003. -№ 5 (17).-С.27-33

123 Яковлев А.Д., Здор В.Ф., Каплан В.И. Порошковые полимерные материалы и покрытия на их основе. Л.: Химия, 1979. - 216 с.

124 ТкачукБ.В., Колотыркин В.М. Получение тонких полимерных покрытий из газовой фазы. М.: Химия, 1977. - 216 с.

125 Берлин Е.В., Сейдман Л.А., Ионно-плазменные процессы в тонкопленочной технологии. Москва: Техносфера, 2010. - 528 с.

126Jonsson L.B., Nyberg Т., Katardjiev I., Berg S. Freguency response in pulsed DC reactive sputtering processes. - Thin Solid Films 365 (2000) 43-48

127 Onifade A.A., Kelly P.J. The influence of deposition parameters on the structure and properties of magnetron-sputtered coatings. - Thin Solid Films 494 (2006) 8-12

128 Henderson P.S., Kelly P.J., Arnell R.D., Backer H., Bradley J.W. Investigation into the properties of titanium based films deposited using pulsed magnetron sputtering. - Surfase and Coatings Technology 174-175 (2003) 779-783

129 Lin J., Examination of the pulsing phenomena in pulsed-closed field unbalanced magnetron sputtering (P-CFUBMS) of Cr-Al-N thin films.- Surface Coating Technology, 201 (2007), 4640-4652

130 D.J. Christie, W.D. Sproul and D. Carter. Mid-Freguency Duel Magnetron Reacttive Co-Sputtering for Deposition of Customized Index Optical Films - 46th Annual Tech. Conf. Proc., (2003), Soc. Of Vac. Coaters, p. 393-398

131 Steenbeck K., Steinbeib E. Aлd Ufert K.-D. The problem of reactive sputtering and cosputtering of elemental targets. - Thin Solid Films, 1982, v. 92, p. 371380

132 Petrov I., Barna P.B., Hultman L. And Greene J. E. Microstructural evolution during film growth. - J. Vac. Sci. Technol. A, 21(5) (2003), SI 17-S128

133 Андриевский P.А. Наноструктурные материалы: Ученое пособие для студентов высших / Р.А. Андриевский, А.В. Рагуля. -М.: Издательский центр «Академия», 2005. -192 с. -12 с.

134 Новые материалы. Под ред. Ю.С. Карабасова - М.: МИСИС, 2002 -736 с.

135 Геллер Ю.А., Рахштадта А.Г. Материаловедение. Учеб пособие. - М.: Металлургия, 1989. - 456 с.

136 Металловедение и термическая обработка стали. / Под ред. Бернштей-на M.JT. и Рахштадта А.Г. - М.: Металлургия, 1991. Т1.1. - 304 с.

137 Назаров В.Г., Столяров В.П., Пятов И.С., Максимова Ю.А., Васильева С.Н., Михалева JI.A. Исследование модификации эластомеров газообразным фтором и ее влияние на фрикционные свойства и морфологию поверхности / Назаров В.Г. // Каучук и резина. - 2013.- № 5. - С. 12-15.

138 Пономарев А.Н. Научные основы энергосберегающих технологических процессов с использованием неравновесной плазмы // Изв. РАН, Энергетика, 1966, №6, С. 78-97.

139 Уорден К. Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применение. М.: Техносфера, 2008. - 224с.

140 Гринберг, П.Б. Интеллектуальные материалы: наноструктурирован-ные топокомпозиты многофункционального назначения / П.Б. Гринберг, В.Н. Горюнов, К.Н. Полещенко, Е.Е. Тарасов, Е.П. Целых // Архитектура. Строи-

тельство. Транспорт. Технологии. Инновации: матер. Международного конгресса-Омск: СибАДИ, 2013. Кн. 3-С. 355-358

142 Лысова, Г.А. Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки. Свойства. Рецептуростроение. Применение. / Г.А. Лысова, A.A. Донцов. - М.: ЦНИИТЭ -нефтехим, 1991.-Выпуск № 6

143 Корнев, А.Е. Технология эластомерных материалов / А.Е. Корнев, A.M. Буканов, О.Н. Шевердяев.-М. : Учеб. Для вузов. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: НППА «Истек», 2009. - 504 с. - ISBN 978-5-86923-024-9

144 Справочник резинщика. Материалы резинового производства / Под ред. П.И. Захарченко и др.- М.: «Химия», 1971. - 607 с.

145 Козлов П.В., Папков С.П. Физико-химические основы пластификации полимеров. — М., 1982.

146 Барштейн P.C., Кирилович В.И., Носовский Ю.В. Пластификаторы для полимеров. — М., 1982.

147 Скачков A.C., Оборудование предприятий резиновой промышленности [Текст] / Скачков A.C., Левин С.Ю.. - Л.: Химия, 1969.-374с.

148 «Сканирующий электронный микроскоп JSM-5610 LV с системой химического анализа EDX JED-2201 JEOL (Япония)» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.bgtu.net/rus/rem/

149 ГОСТ 9.024-74 Резины. Методы испытаний на стойкость к термическому старения (CT СЭВ 2049-79, CT СЭВ 2048-79).- Введ. С 01.07.75 продлен до 01.07.87. - М. : Госуд. комитет СССР по станд. - 13 с.

150 ГОСТ 7912-74 (CT СЭВ 2050-79) Резина. Метод определения температурного предела хрупкости. - Введ. 01.01.76. - М. : издат. стандартов. - 10 с.

151 Chizhik S.A., Huang Z., Gorbunov V.V., Myshkin N.K. and Tsukruk V.V., Micromechanical properties of elastic polymeric materials as probed by scanning force microscopy, Langmuir 14 (1998) 2606-09.

152Tsukruk V. V., Sidorenko A., Gorbunov V. V., Chizhik S. A. Surface Nanomechanical Properties of Polymer Nanocomposite Layers // Langmuir 2001, 17, pp. 6715-6719.

153 Ковшов A.H. Основы нанотехнологии в технике : учебное пособие для студ. высш. учеб. Заведений / А.Н. Ковшов, Ю.Ф. Назаров, И.М. Ибрагимов.-М.: издат. центр «Академий», 2009.- 240 с.

154 Целых, Е.П. Влияния наноструктурного поверхностного модифицирования на триботехнические свойства резин / Е.П. Целых, Д.А. Полонянкин, Е.А. Рогачев, В.И. Суриков // Динамика систем, механизмов и машин / Омский государственный технический университет. - Омск. - 2014. - №3. - С. 123-126.

155 Целых, Е.П. Влияние наноструктурного поверхностного модифицирования на триботехнические свойства резин / Е.П. Целых, Д.А. Полонянкин, В.И. Суриков // Актуальные проблемы современной науки : материалы III регион. А43 молодеж. науч.-практ. конф. с международ, участием / Минобрнауки России, Омский государственный технический университет. - Омск, 2014 - С. 88-90.

156 Гринберг, П.Б. Наноструктурные топокомпозитные покрытия для резинотехнических контруктивных элементов трибосопряжений / П.Б. Гринберг, К.Н. Полещенко, Д.Н. Коротаев, Е.П. Целых // Вестник СИБАДИ. - 2013. - выпуск 3 (31). - С. 28-34.

157 В.В. Станцо. Популярная библиотека химических элементов книга первая водород-палладий / В.В. Станцо, М.Б. Черненко // Изд. «Наука» - М: 1983

158 Гусев А.И. Нономатериалы, наноструктуры, нанотехнологии / Гусев А.И.- М.: Физматлит, 2007

159 Surikov, V.I. Study the effect of surface magnetron sputtering modification on operating properties of rubber / Surikov, V.I.; Polonyankin, D.A.; Tselykh, E.P.; Rogachev, E.A. // Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynam-

ics),2014 DOI: 10.1109/Dynamics.2014.7005696 Publication Year: 2014 , Page(s): 1 - 6 IEEE CONFERENCE PUBLICATIONS.

160 Целых, Е.П. Роль некоторых технологических факторов при формировании нанопокрытий резины методом магнетронного напыления // Научное обозрение.-2015.-№ 1.-С. 115-118.

161 Schallamach А., J.Polymer Sei, V. 9, P. 385,1952

162 Schallamach A., Proc. Phys.Soc. B67, P. 883,1954

163 Гринберг, П.Б. Интеллектуальные материалы: наноструктурированные топокомпозиты многофункционального назначения / Гринберг П.Б., Горюнов В.Н., Полещенко К. Н., Тарасов Е.Е., Целых Е.П. // Архитектура. Строительство. Транспорт. Технологии. Инновации: матер. Международного конгресса-Омск: СибАДИ, 2013. Кн. 3 - С. - 355-358.

164 Целых, Е.П. Влияние наноструктурного поверхностного модифицирования на эксплуатационные свойства резин / Е.П. Целых, Д.А. Полонянкин, Вал.И. Суриков, Вад.И. Суриков // Новые материалы и технологии в машиностроении/ Под общей редакцией Е.А. Памфилова. Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 19. — Брянск: БГИДА, 2014.- С. - 125-128.

165 Целых, Е.П. Исследование структуры поверхности и триботехниче-ских свойств резины модифицированной тугоплавкими металлами молибдена и тантала / Е.П. Целых, Д.А. Полонянкин, Е.А. Рогачев // Новые материалы и технологии: состояние вопроса и и перспективы развития / Сборник материалов Всероссийской молодежной научной конференции 24-26 июня 2014 г. -Саратов: ООО «Издательский Центр «Наука», 2014. -С. 466-469.

166 Целых, Е.П. Улучшение триботехнических свойств резин путем поверхностного модифицирования тугоплавкими металлами / Е.П. Целых, Д.А. Полонянкин, Е.А. Рогачев, В.И. Суриков // Омский научный вестник: серия Приборы, машины и технологии. - 2015 - № 1 (137). - С. - 97 - 100.

Приложение 1 в 1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИ ГАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ПРОГРЕСС» (ФГУП «НПП «Прогресс»)

.. V .

> 1 I

"'УТВЕРЖДАЮ

? . .¿Первый заместитель генерального

ц директору- директор института

V,V «Прогресс»

" ч : ; ^У С.П. Бобров

Ч^ \ *

* 1

Акт

о внедрении результатов работы (ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»)

Целых Е.П.

на тему «Разработка синтеза нано- микроструктурных металлических покрытий на резиновой подложке с использованием метода ионно-плазменного напыления»

В период с 05 мая 2014 г. по 20 ноября 2014 г. были проведены испытания модифицированных резин и изделий методом ионно-плазменно1 о напыления. Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Разработаны технологические режимы метода ионно-плазменного напыления для улучшения физико-механических и эксплуатационных свойств резин и резинотехнических изделий. Результаты внедрения и эксплуатации подтвердили эффективность разработанного метода ионно-плазменного напыления для повышения показателей качества производственных резин и изделий: повышение износостойкости, маслостойкости и улучшения прочностных свойств.

Разработанные метод и режимы прошли апробацию и рекомендованы для практическою применения новых разработок ФГУП «НПП «Прогресс».

Заведующий химико- /

технологическим отделом № 7 ^ H.A. Третьякова

Аспирант ГОУ ВПО «Омский государственный „ ¿/у

технический университет» J^^'/^ gjj Целых