Силиконовые резиновые смеси Uralsil-47ХХ: инженерные решения для высокотемпературных уплотнений
Силиконовые резиновые смеси марки Uralsil-47ХХ представляют собой группу вулканизуемых материалов на основе полидиметилсилоксанового каучука (МВQ), модифицированных винильными группами (VMQ). Цифровой индекс 47ХХ в обозначении указывает на принадлежность к серии с номинальной твердостью по Шору А в диапазоне 47–49 единиц, что определяет их как материалы средней жесткости, сочетающие эластичность с достаточной формоустойчивостью под нагрузкой.
Ключевая особенность смесей Uralsil-47ХХ — сохранение работоспособности в интервале температур от –60 до +230 C (кратковременно до +260 C). Это достигается за счет высокой термической стабильности силоксановой связи Si–O–Si, не требующей введения дополнительных термостабилизирующих добавок в большинстве эксплуатационных режимов. Материал демонстрирует низкий коэффициент сжатия после длительной выдержки при повышенных температурах, что критично для фланцевых и радиальных уплотнений.
Технические характеристики и состав
Смеси Uralsil-47ХХ поставляются в виде двухкомпонентных систем (основа + вулканизующий агент — пероксид 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан) либо в готовом к переработке однокомпонентном исполнении. В состав входят:
- высокомолекулярный винилметилсилоксановый каучук с содержанием винильных групп 0,1–0,3 мол.%;
- усиливающий наполнитель — аэросил (диоксид кремния) с удельной поверхностью 150–200 м/г;
- структурирующая добавка — дифенилсиландиол для предотвращения креминга;
- термостабилизатор — оксид железа (III) в количестве 0,5–1,0 мас.%;
- красители и технологические добавки (стеариновая кислота, низкомолекулярные силоксановые жидкости).
После вулканизации при 165–175 C в течение 5–10 минут и последующего ступенчатого термостатирования (2–4 часа при 200 C) материал приобретает конечные физико-механические свойства. Отвержденный эластомер характеризуется плотностью 1,12–1,18 г/см и полным отсутствием выделения летучих силоксанов при нагреве до 200 C, что подтверждает пригодность для применения в вакуумных системах.
Механические показатели и стойкость к средам
Вулканизаты Uralsil-47ХХ демонстрируют сбалансированный комплекс свойств, типичный для силоксановых эластомеров средней твердости. Прочность при разрыве составляет 6,5–8,5 МПа, относительное удлинение — 300–450 %. Сопротивление раздиру — 15–20 кН/м. Остаточная деформация сжатия после 22 часов при 175 C не превышает 15–20 %, что соответствует классу C по ASTM D395.
Материал инертен к полярным средам: воде, водяному пару, разбавленным кислотам и щелочам, спиртам, кетонам, минеральным маслам на основе сложных эфиров. Не рекомендуется контакт с ароматическими углеводородами (бензол, толуол), хлорированными растворителями и концентрированной серной кислотой, вызывающими набухание до 30–60 % по объему.
| Параметр | Uralsil-47ХХ (тип А) | Uralsil-47ХХ (тип Б) | Метод испытания | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Твердость по Шору А | 47 3 | 49 3 | ГОСТ 263 | ед. |
| Прочность при разрыве | 7,2 | 6,8 | ГОСТ 270 | МПа |
| Относительное удлинение | 380 | 340 | ГОСТ 270 | % |
| Остаточная деформация сжатия (22 ч, 175 C) | 18 | 15 | ГОСТ 9.029 | % |
| Температурный предел длительной эксплуатации | 230 | 230 | ГОСТ 9.713 | C |
Технология переработки и области применения
Смеси Uralsil-47ХХ перерабатываются методами компрессионного и литьевого прессования, а также трансферным формованием. Оптимальная температура пресс-формы — 170–180 C, время вулканизации для изделий толщиной 2 мм — 4–6 минут. Для толстостенных деталей (свыше 10 мм) требуется увеличение времени до 15–20 минут с последующим доотверждением в термошкафу. Материал обладает хорошей текучестью при температуре переработки, что позволяет заполнять формы сложной конфигурации с тонкими стенками до 0,5 мм.
Основные сферы применения изделий из Uralsil-47ХХ:
- уплотнительные кольца круглого сечения для фланцевых соединений паропроводов и теплообменного оборудования;
- мембраны и диафрагмы регуляторов давления в пневматических системах управления;
- клапаны и седла обратных клапанов в насосном оборудовании для перекачки горячих сред;
- защитные колпачки и заглушки для электрических разъемов, работающих при повышенных температурах;
- уплотнения люков и смотровых окон в сушильных камерах и печах;
- виброизолирующие опоры и амортизаторы в приборостроении.
Благодаря диэлектрическим свойствам (удельное объемное сопротивление — 10 Омсм, электрическая прочность — 18–22 кВ/мм) материал применяется для изоляционных втулок и изоляторов в высоковольтной аппаратуре. Низкая газопроницаемость по сравнению с другими силоксановыми каучуками делает Uralsil-47ХХ пригодным для изготовления уплотнений вакуумных фланцев в системах с остаточным давлением до 10 Па.
Вопросы и ответы
Какие вулканизующие агенты используются для Uralsil-47ХХ?
Применяются пероксидные системы: дикумилпероксид (Perkadox BC) или 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан (Trigonox 101). Дозировка — 0,8–1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Выбор агента зависит от метода переработки: для литьевого формования предпочтителен Trigonox 101 с более высокой температурой разложения.
Допустим ли контакт Uralsil-47ХХ с пищевыми продуктами?
Смеси Uralsil-47ХХ не сертифицированы для контакта с пищевыми средами. Для пищевой промышленности следует применять специализированные марки силоксановых каучуков, соответствующих требованиям ТР ТС 005/2011 и имеющих гигиеническое заключение.
Как хранить невулканизованные смеси Uralsil-47ХХ?
Хранение осуществляется в герметичной упаковке при температуре от +5 до +25 C вдали от источников тепла и прямых солнечных лучей. Гарантийный срок хранения — 6 месяцев с даты изготовления. Допускается хранение при пониженных температурах, но перед переработкой смесь необходимо выдержать при комнатной температуре не менее 24 часов.
Возможно ли окрашивание Uralsil-47ХХ в любой цвет?
Да, смеси колеруются пигментами на основе оксидов металлов (железа, титана, хрома), устойчивыми к воздействию температур до 250 C. Органические красители не применяются из-за недостаточной термостойкости. Введение пигментов в количестве до 2 мас.ч. не оказывает существенного влияния на физико-механические показатели.
