Биоповреждаемость резины

БИОПОВРЕЖДЕНИЯ РЕЗИНЫ

Резины, резинотехнические изделия, уплотнительно-прокладочные и другие материалы на основе эластомеров — полимеров с гибкими линейными макромолекулами, могут повреждаться микроорганизмами, насекомыми и грызунами.

Микробиологические повреждения, как правило, происходят на фоне старения резин под действием атмосферных, почвенных и других внешних воздействующих факторов. Случаи микробиологических повреждений отмечались в конструкциях водопроводов и других трубопроводов, в том числе в канализационных сетях, в которых применялись резиновые прокладки и уплотнения. Повреждения происходили и внутри трубопроводов, и снаружи, где стенки контактировали с почвой или воздухом. Благодаря высоким диэлектрическим свойствам резина широко применяется в качестве электроизоляционного материала в проводах, кабелях и других изделиях электротехнической промышленности. Микробиологические повреждения представляют большую опасность для таких изделий. В этой отрасли промышленности раньше, чем в других, начались работы по изучению биоповреждений материалов, потому что нарушение целостности электрической изоляции приводило к выходу из строя электромоторов, динамомашин, трансформаторов и др. Для подземных кабелей представляют опасность грызуны, в некоторых случаях термиты и другие животные.

Биологическая стойкость каучуков.

Натуральный каучук — линейный полимер цис-1,4-изопрена, его получают из латекса растений - каучуконосов. С микробиологическими повреждениями натурального каучука приходится сталкиваться на начальных стадиях его производства. Латекс натурального каучука содержит 30—35% углеводородов, диспергированных в виде частиц каучука размером 0,15—0,5 мкм в воде. В течение 10—12 ч после сбора латекс должен быть обработан аммиаком, формалином или другими антисептиками, иначе под действием бактерий и дрожжей, попадающих в него из воздуха, он может коагулироваться и снизить или потерять товарные качества. Сырой натуральный каучук «смокед шит», или «белый креп», должен предохраняться от избыточного увлажнения во избежание зарастания и повреждения грибами, бактериями и актиномицетами. Начальными признаками биоповреждений является появление окрашенных пятен на листах каучука. Чаще других биоповреждения натурального каучука вызывают бактерии, например, рода Асеtоbacter и актиномицеты родов Streptomyces, Actinomices и др. Случаи микробных повреждений вулканизатов натурального каучука встречаются при эксплуатации подземных электрических кабелей, изолированных резиной из натурального каучука, уплотнительных материалов, соприкасающихся с почвой, морской и водопроводной водой, сточными водами. Поверхностные дефекты и прокрашивания особенно заметны на вулканизатах со светлыми наполнителями. Они могут появляться уже на 4-й день пребывания резины в почве. Среди агентов биоповреждений, выделенных с вулканизатов натурального каучука, часто встречаются бактерии рода Рseudomonas sр., актиномицеты Streptomyces и грибы Fusarium, Aspergillus.

Биостойкость вулканизатов натурального каучука зависит не только от свойств самого эластомера, но и пластификатора, вулканизирующего агента, наполнителей и других компонентов. Синтетические каучуки представляют большую группу эластомеров, отличающихся по химическому составу и биостойкости. Общим правилом для синтетических каучуков как и для других полимеров, является рост биостойкости по мере увеличения длины макромолекулярной цепи. Микроорганизмы легче утилизируют низкомолекулярные компоненты каучуков.

Изопреновые синтетические каучуки наиболее близки по химическому строению к натуральному каучуку. Подобно натуральному каучуку, они менее стойки к микробным повреждениям. В лабораторных условиях синтетический каучук СКИ-3 имеет низкую грибостойкость. Эксплуатационные испытания подтвердили данные о недостаточной грибостойкости. Бутадиеновый каучук СКД (синтетический каучук дивиниловый) в зависимости от применяемых катализаторов полимеризации и противостарителей может быть в большей или меньшей мере биостойким. В целом он находится на одном уровне с изопреновым синтетическим каучуком. Бутадиен — стирольный каучук нестоек к обрастанию грибами в атмосфере и обрастает водорослями в морской воде. Более высокой биостойкостью обладает бутадиенакрилонитрильный каучук СКН. В сравнительных испытаниях он обрастал грибами значительно позднее, чем все рассмотренные каучуки, и даже проявлял фунгицидные свойства. Хлоропреновые каучуки, получаемые полимеризацией 2-хлорбутадиена-1,3 благодаря наличию атома хлора в молекуле мономера, проявляют повышенную микробиологическую стойкость. Лабораторные и натурные испытания этих каучуков показали, что они" очень медленно обрастают и в начале испытаний проявляют некоторое фунгицидное действие по отношению к почвенным грибам.

Синтетические отечественные каучуки марки наирит А и наирит Б считаются одними из наиболее стойких к повреждению бактериями и грибами.Среди других синтетических каучуков биостойкими считают фторкаучуки, бутилкаучук, менее биостойкими, (например, этиленпропиленовый (СКЭП). Силиконовые каучуки, относящиеся к группе полимеров с гетероцепными макромолекулами, не обладают высокой стойкостью к микроорганизмам. В почвенных испытаниях они обрастали через 15 дней и снижали эксплуатационные показатели.

Одними из основных агентов биоповреждений силиконовых каучуков являются актиномицеты. Вспомогательные компоненты рецептур резиновых смесей. Наполнители резиновых смесей по