МИГРАЦИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА ИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА В ПОЛИМЕРНОЕ ПОКРЫТИЕ

Abstract

Миграция пластификаторов из энергетических композиционных материалов (ЭКМ) во внешнюю среду приводит к деградации их эксплуатационных характеристик. В настоящей работе приведены результаты моделирования процесса миграции пластификатора - трансформаторного масла (ТМ) из ЭКМ на полибутадиеновом связующем в этилен-пропилен-диеновый эластомер, используемый в качестве теплозащитного покрытия (ТЗП). Коэффициенты диффузии ( D ) масла в ЭКМ определяли методом десорбции в газовую среду на термогравиметрической установке в диапазоне температур 80-160 ◦С; получена эмпирическая зависимость D от температуры и концентрации. Коэффициентыдиффузии ТМ в покрытии находили методом сорбции из большого объема ТМ при температурах 20 и 60 ◦С. Приведен подробный анализ погрешностей, допускаемых при экспериментальном определении коэффициентов диффузии. Получено аналитическое решение уравнения диффузии для случая миграции масла из большого массива ЭКМ в тонкослойное полимерное покрытие. Рассчитаны модельные варианты распределения концентрации ТМ в ЭКМ и ТЗП в зависимости от времени. Показано, что запериод в несколько лет содержание масла в покрытии может составить десятки процентов от исходной массы покрытия. Относительно высокая концентрация пластификатора в покрытии может достигаться уже в процессе вулканизации энергетического материала, проводимой при повышенных температурах.