Армована еластомерна опора для інженерних споруд

Армована еластомерна опора для інженерних споруд, що містить арматуру у вигляді плоских сталевих пластин, між якими розміщені проміжні еластомерні шари, і зовнішній еластомерний шар, виготовлений із гуми на основі поліхлоропренового каучуку, яка відрізняється тим, що проміжні еластомерні шари виконано із гуми на основі поліізопренового каучуку, а зовнішній захисний гумовий шар модифікований композицією на основі діафену ФП. (19) (21) u200601166 (22) 06.02.2006 (24) 15.08.2006 (46) 15.08.2006, Бюл. № 8, 2006 р. (72) Скоков Олексій Іванович, Хорольський Михайло Степанович, Дяченко Олексій Григорович, Воловщикова Вікторія Валентинівна, Геращенко Євгеній Іванович (73) ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО "УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ КОНСТРУКТОРСЬКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ ЕЛАСТОМЕРНИХ 3 основі діафену ФП. Ознаками, загальними для відомої і заявленої еластомерної опори є те, що опора включає поверхово розташовані пластини металевої арматури, між якими розміщені проміжні еластомерні шари, та зовнішній шар, виготовлений із гуми на основі поліхлоропренового каучуку. Причиною, що перешкоджає одержанню у відомій еластомерній опорі необхідного технічного результату є незадовільні показники стійкості гуми проміжних шарів опори до низьких температур, а гуми зовнішнього шару до озоностійкості, що значно впливає на довговічність опори. Порівняльний аналіз з найближчим аналогом дозволяє зробити висновок про те, що заявлена армована еластомерна опора відрізняється тим, що проміжні гумові шари опори виконано з гуми на основі поліізопренового каучуку, а зовнішній захисний шар гуми модифікований композицією на основі діафену ФП. Використання гуми на основі поліізопренового каучуку як сировини для виготовлення гумотехнічних виробів відомо, але через свої низькі показники з атмосферостійкості та озоностійкості їх використання обмежене. У корисній моделі використана властивість гуми зберігати еластичність на задовільному рівні при низьких температурах до мінус 50°С. Так, наприклад, еластичний модуль зсуву гум на основі поліізопренового каучуку при температурі мінус 30°С складає 0,7МПа, в той час як у гум на основі поліхлоропренового каучуку за найближчим аналогом 1,1МПа, що указує на більш високу стійкість гум на основі поліізопренового каучуку в умовах низьких температур. Оброблення гум модифікуючою композицією на основі діафену ФП також відоме, але при виготовленні армованих еластичних опор не використовувалось. Таким чином, використання гуми на основі поліізопренового каучуку як проміжного шару в армованій еластичній опорі завдяки властивості гуми зберігати еластичність при низьких температурах та гуми на основі поліхлоропренового каучуку, обробленої модифікуючою композицією на основі діафену ФП, як зовнішнього шару опори, придають армованій еластичній опорі нові властивості, що дозволяє зробити висновок про відповідність заявленої конструкції критерію "істотні відмінності". На кресленні зображена армована еластомерна опора для інженерних споруд. Армована еластомерна опора для інженерних споруд включає арматуру у вигляді сталевих пластин 1, розміщених між ними проміжних еластомерних шарів 2, виконаних із гуми на основі поліізопренового каучуку (СКИ-3) і зовнішній еластомерний шар 3, виконаний із гуми на основі поліхлоропренового каучуку, обробленої модифікуючою композицією на основі діафену ФП. 16501 4 Виготовлення армованої еластомерної опори здійснюють наступним чином. Сталеві пластини і гумові листи калібрують, заготовку з них збирають в оправі, розміри якої в плані менші за готовий виріб на товщину зовнішнього шару, а по висоті рівною, або на 0,5мм вищою готового виробу (на можливе неприлягання між собою листів гумової суміші та арматури). Потім заготовку установлюють у формоутворююче гніздо прес-форми за допомогою направляючих, які забезпечують рівновіддаленість заготовки до стінок формоутворюючого гнізда прес-форми. Після установлення заготовки у прес-форму направляючі видаляють, рівномірно під тиском заповнюють вільний об'єм формоутворюючого гнізда пресформи гумовою сумішшю через литникові отвори литтєвої камери, підігрівають прес-форму у пресі до температури вулканізації гумової суміші, та вулканізують. Витримку виробу під тиском здійснюють до кінця процесу вулканізації. По закінченню вулканізації готовий армований еластомерний виріб витягують із прес-форми та оброблюють його модифікуючою композицією на основі діафену ФП [4]. Для цього спочатку готують насичену композицію розчиненням 5-10мас. ч. діафену ФП (Nфенил-N1ізопропіл-n-фенілендіамін) в 100мас. ч. розчинника. В якості такого розчинника використовують суміш силоксанового каучуку марки СКТВФ803, складних поліефірів та низькомолекулярних сполук, наприклад спиртів, кетонів та інш. Армовану еластичну опору витримають у насиченій модифікуючій композиції на протязі 5-20хв. при 120°С, після чого її зразу ж промивають дистильованою водою при 80-90°С 1-2хв. Промиті вироби сушать до повного видалення вологи. Фізико-механічні властивості гуми на основі поліхлоропренового каучуку до і після оброблення модифікуючою композицією представлені в таблиці. Дифузійне оброблення зовнішнього шару гуми не впливає на її фізико-механічні властивості, що видно із таблиці. Так, показники умовної міцності при розтязі, відносного подовження при розриві та твердості знаходяться в межах вимог до гум цього класу і після оброблення модифікуючою композицією майже не змінюються. Концентрація діафену ФП в гумі після оброблення збільшується із збільшенням часу оброблення. Рекомендований час витримки складає 5-20хв. Подальше насищення гуми діафеном ФП викликає порушення вимог до обмежень по допускам на розміри гумотехнічних виробів. Озоностійкість, тобто час до появлення перших видимих тріщин на поверхні гуми, після оброблення гуми на протязі 20хв. збільшується приблизно на 30%. З підвищенням озоностійкості гуми збільшується і довговічність роботи армованих еластомерних опор з 13-ти до 25-ти років. 5 16501 6 Таблиця Фізико-механічні властивості гуми на основі поліхлоропренового каучуку до і після оброблення модифікуючою композицією на основі діафену ФП при 120°С Фізико-механічні показники гуми на основі поліхлоропре- До обробленнового каучуку ня умовна міцність при розтязі, МПа 9,2 відносне подовження при розриві, % 320 твердість, ум. од., Шор А 55 концентрація діафену ФП в гумі після оброблення, % озоностійкість, хв. (час до появлення перших видимих 85 тріщин) Після оброблення на протязі 5-ти хв. 10-ти хв. 20-ти хв. 10,1 10,5 9,1 310 320 350 56 57 53 0,68 1,32 2,43 92 108 121 Прим. Склад насичуючої композиції: діафен ФП - 10%, каучук силоксановий марки СКТФВ-803 - 80%, складні поліефіри - 5%, низькомолекулярні сполуки - 5%. Джерела інформації: 1. Инструкция по проектированию и установке полимерных опорных частей мостов. ВСН 86-83, пункт 4.1, М. 1983 г. 2. Козлюк Р.А., Лебедев М.И., Насонов С.В., Поспелов В.М., Стапковский А.А. Армированная эластомерная опора для инженерных сооружений. // Патент РФ №2120514 МПК6 Е01D 19/04, Е04В Комп’ютерна верстка А. Крулевський 1/36, заявл. 29.04.97, опубл. 20.10.98. Бюл. №29. 3. Стандарт Германии DIN 4141, часть 140, пункт 2.1.2, 3.2 - прототип. 4. Геращенко Е.И., Проказова Е.В., Утленко Е.В. Способ диффузионной стабилизации резинотехнических издєлий. // A.c. CССР №1291591, МПК5 С08J 7/12, С08L 9/02, 11/00, заявл. 19.10.84, опубл. 23.02.87, Бюл. №7. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601