ВСЕ О КОРРОЗИИ   Знать - значит победить

Автомобильные герметики, уплотнители и изоляционные материалы

Герметики и жидкие составы

Очень  широкое распространение в современных машинах и многих других агрегатах получили (в качестве уплотнителей фланцевых соединений) твердые прокладки из паронита, картона и некоторых других материалов. Но эти прокладки имеют свои недостатки:

- они подвергаются процессам старения (при продолжительном хранении или работе), из-за чего нарушается герметичность;

- на прокладочный материал должно постоянно воздействовать определенное давление, чтоб он был плотно прижат и выполнял свои функции в полной мере (и не деформировался).

Относительно недавно начали использовать для уплотнения фланцевых стыков новые вязкотекучие материалы, которые получили название жидкие герметики. Жидкие герметики можно разделить на три вида: отверждаемые (вулканизирующиеся), высыхающие  и невысыхающие. Жидкие герметики очень хорошо заполняют поры, щели и все неровности, хорошо герметизируют соединения и легко меняют форму при наложении небольших усилий. Жидкие герметики – это полимерные (эластомерные или олигомерные) композиции.

Невысыхающие герметики, если есть давление в рабочей среде, могут быть использованы для уплотнения изделий с небольшой шероховатостью поверхности, если деталь без значительных неровностей и перекосов  с зазорами 0,08 – 0,1 мм. В процессе эксплуатации невысыхающие герметики находятся в пластичном или в пластоэластичном состоянии. Основным недостатком невысыхающих герметиков является отсутствие достаточной и постоянной упругости. В результате этого при изменении в процессе эксплуатации величины зазора (что типично для соединений автомобиля) могут появиться небольшие щели и зазоры. Герметик не будет выполнять в полной мере свои функции.  К невысыхающим герметикам  относятся соединения на основе высокомолекулярного тиокола, низко и высокомолекулярного бутилкаучука, полиизобутилена, этиленпропиленового каучука.

Среди вулканизирующихся герметиков можно выделить одноупаковочную самовулканизирующуюся жидкую прокладку КЛТ-75Т (компаунд). Она изготовлена на основе кремнийорганических каучуков и используется чаще всего в ремонтных целях. Данная жидкая прокладка может заменить обычные аналоги из картона или паронита.  КЛТ-75Т отличается высокими деформационно-прочностными свойствами, может использоваться в интервале температур от -55 до +300°С.

Полувысыхающие и высыхающие герметики после нанесения  и испарения растворителя могут образовывать пленку, немного похожу на резину. Среди недостатков данных видов герметиков  можно отметить длительность их высыхания (долго испаряется растворитель) и  обратимость процесса, из-за чего физико-механические свойства непостоянны. Высыхающие герметики представляют собой композиции на основе эластопластов и бутадиен-нитрильного каучука.

Ниже приведено описание и краткая характеристика некоторых герметизирующих составов.

Невысыхающая черная мастика 51-Г-6. В качестве основы для ее изготовления используется низкомолекулярный полиизобутилен (марки П-20с или П-20) с добавлением бензина. Использовать данную мастику можно  в диапазоне температур от -50 до +90°С. Зачастую мастика применяется для герметизации соединений  металлов, клепаного шва под давлением 4,9 МПа, а также уплотнения  автомобильных окон.

Герметик У-30М черного цвета изготовлен на основе жидкого тиокола, который может при температуре выше 15°С вулканизироваться. Диапазон рабочих температур – от -60 до +130°С. Используется герметик У-30М в основном для уплотнения в среде топлив и воздуха металлических неподвижных соединений (исключением являются только медные, серебряные, латунные сплавы).

Герметик УТ-31 от предыдущего варианта отличается только цветом и добавочными веществами. Применение то же.

Уплотнительная невысыхающая паста УП-25 используется в сочетании с пробковыми или другими прокладками для герметизации узлов двигателей автомобилей. Изготавливается  невысыхающая паста на основе раствора касторового масла, идитола в изопропаноле и этаноле с добавками технического углерода и каолина.

Битумная противошумная мастика БПМ-1 используется для противошумной и противокоррозионной защиты оперения автомобилей, внешней, внутренней и нижней частей кузова, кабины. Противошумная мастика наносится обязательно на предварительно загрунтованную или фосфатированную поверхность пневматическим распылением или безвоздушным. Перед нанесением мастику необходимо некоторое время выдержать при температуре не ниже 18°С и хорошо перемешать.

Водозапорная паста черного цвета изготавливается на основе раствора алкидной смолы и нефтяного битума в ксилоле с дополнительным введением асбеста. Интервал рабочих температур – от -50 до +90°С. Поверхность покрывают пастой  следующими способами нанесения лакокрасочных материалов: шпателем или при помощи пневматического распыления. Используют пасту в основном для обработки сварных швов на кузовах автомобилей (для предотвращения попадания влаги).

Противошумная мастика №579 имеет черный цвет и используется  для защиты от шума и коррозионных разрушений моторов, кузовов и кабин машин, вагонов поездов и т.п. Если необходимо, разбавляют сольвентом и толуолом, а наносят при помощи пневматического распыления. В основу данного защитного материала входит раствор в органических растворителях битума с добавкой вазелинового масла, наполнителя и алкидной смолы.

Герметирующие составы УТ-31 и У-30М при креплении их к стеклу, металлам, бетону и т.п. не обладают достаточной адгезионной прочностью, поэтому перед нанесением их на поверхность, на нее сначала наносят клеевой подслой:

- клей К-50 – в качестве подслоя, нанесенного на металл, при эксплуатации в топливной и др. средах;

- клей 88Н – используется в воздушной среде для крепления к бетону и металлу;

- клей 78БЦС-П – эксплуатируется во влажной среде или при контакте с водой, наносится на металлическую поверхность.

Перед тем, как наносить клеевой подслой или уже сам герметик, необходимо очень тщательно очистить обрабатываемую поверхность от различного рода  загрязнений. Тканевыми салфетками или специальными волосяными щетками убирают сор, пыль, грязь и т.п. Чтоб убрать с поверхности, которую необходимо герметизировать (бетон, дерево, металл), жировые загрязнения, следы минеральных масел и влагу, ее необходимо хорошо протереть тканью, смоченной в бензине или другом растворителе, и насухо вытереть. Эту процедуру повторить еще раз.

Автомобильные уплотнительные материалы

Уплотнительные материалы получили широкое распространение в автомобильной промышленности. К уплотнителям относятся и набивные материалы (которыми заполняются щели и зазоры). Для  уплотнения разъемных узлов автомобилей  применяются различные прокладки.

Уплотнительные прокладки можно разделить на: прокладки с полимерной основой и с металлической. В качестве металлической основы может служить: свинец, латунь, армкожелезо, алюминий, медь, высоколегированная и углеродистая сталь. А полимерная основа может изготавливаться из: пергамента, фибры, асбеста, бумаги, резины и т.п.

Асбестовые прокладочные материалы

Асбест – это волокнистый минерал, который может расщепляться на тонкие и гибкие волокна. Асбест отличается высокой теплостойкостью, электротеплоизоляционными свойствами, не горит. Его плотность (если асбест в  виде куска) составляет 2000 – 2500 кг\м3. Выдерживает повышение температуры до 300°С, а при 386°С материал уже теряет свои свойства, т.к. из него уходит адсорбционная  вода. При температурах свыше 400°С начинается необратимый процесс – уходит вода уже из состава самого материала, т.е. он разрушается, быстро теряет прочность и легко растирается в порошок. Температура плавления асбеста - 1500°С.

Из-за своей высокой теплостойкости асбест нашел широкое применение в качестве прокладочных материалов в узлах с повышенной температурой (например, элементы фрикционных соединений, прокладки на глушителях и т.п.). Асбест может использоваться и в качестве прокладок для головки цилиндров, но только в металлической оболочке (фольга) для того, чтоб избежать непосредственного контакта с горячими газами.

Асбестовый картон изготавливается на основе хризотилового асбеста. Есть асбестовый картон общего назначения (марки КАОН-1 и КАОН-2), а есть именно прокладочный – КАП (картон асбестовый прокладочный). Прокладочный асбестовый картон часто используют в виде мягкого сердечника при уплотнении комбинированного типа.

Асбостальные листы изготавливаются нескольких марок: ЛА-1, ЛА-1А, ЛА-2, ЛА-3А, ЛА-3Б.

Для различного рода вспомогательного оборудования используются асбестовые нити и шнуры, ткани, паронит, асбестовые ленты, а в теплоизоляционных работах применяется и измельченный материал.

Паронит -  это листовой прокладочный материал, в состав которого входит приблизительно 60 -75% асбеста, 12 – 13% каучука с серой, а остальное – минеральные наполнители (тальк, глина, полевой шпат и т.д.). По ГОСТ 481-80 выпускается несколько марок паронита: ПЭ, ПОН и ПОН-1, ПК, ПМБ и ПМБ-1. Склеивают паронит при помощи клея 88Н. Если необходимо изготовить прокладку больших размеров, то края стыкуют внахлест или в «ласточкин хвост». Далее под давлением при комнатной температуре выдерживают в течение 2 часов.

Войлочные прокладочные материалы

Изготавливают из шерстяных волокон. Это также листовой материал. Воздушные поры в войлоке занимают около 75% объема, поэтому это очень пористый материал. Плотность войлока составляет 200 – 430 кг/м3. Технический войлок делят на: грубошерстный, полугрубошерстный и тонкошерстный. Войлок отличается высокими амортизирующими свойствами, звуко- и теплоизолирующими. Войлок не отличается термической стойкостью (разрушается уже при 75°С). Также не устойчивы при воздействии кислот и щелочей, моли и грибков.

Пробковые прокладочные материалы

Данный вид прокладочных материалов используют в средах, где небольшое напряжение. Где могут присутствовать влага и нефтепродукты (например, стаканы фильтра топливного насоса, крышки коромысел, крышки клапанной коробки двигателя и т.п.). Пробка – это прессованная кора пробкового дуба. Пробка может даже использоваться как набивка сальников коробчатого типа.

Бумажные уплотнительные материалы

Бумага – это волокнистый тонколистовой материал. В качестве сырья для изготовления бумаги и картона используется древесная масса, целлюлоза, бумажная макулатура, полуцеллюлоза, волокна хлопка и т.д. Картон – это бумага,  масса 1м2 которой превышает 250 грамм.

По ГОСТ 17926-80 картон подразделяется на:

- фильтровальный;

- тарный;

- для полиграфического производства;

- строительный;

- для легкой промышленности;

- технический.

К техническому картону относятся следующие виды: водостойкий картон, прокладочный термоизоляционный, электроизоляционный, обивочный, водонепроницаемый, прессшпан и  некоторые др.

Прокладочный картон используется для изготовления прокладок и отличается ограниченными показателями линейной деформации при контакте с влагой и небольшой впитываемостью жидкостей. По ГОСТ 9347-74 уплотнительный картон является маслобензостойким и в меру эластичным. Толщина прокладочного картона может быть: 0,2; 0,25; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 мм. Впитываемость воды по ГОСТу у прокладочного картона за 24 часа не должна превышать 120%, масла и бензина – 25 и 20% соответственно, а величина влажности не более 8-10%. На  картоне, который будет использоваться в качестве прокладочного материала, не должно быть шероховатостей, дыр, сдавленных участков, вмятин и других дефектов.

Фибра представляет собой монолитный твердый материал, который получают путем обработки нескольких слоев бумаги пергаментирующим реагентом (бумага – это основа, на которую наносится специальное вещество). По ГОСТ17926-80 различают несколько видов фибры:

- высокой прочности;

- поделочная;

- огнестойкая;

- техническая;

- склеенная;

- кислородостойкая;

- электротехническая и т.д.

Техническая фибра – это прочный материал, используемый для деталей приборов и машин. Отличается ограниченной водопоглощаемостью и легко штампуется.

Основным недостатков всех материалов на бумажной основе является их относительно низкая теплостойкость. У же при температуре 130 - 140°С бумажная основа охрупчивается, теряет свою гибкость, при повышении температуры до 180°С начинает обугливаться, а при 240 - 250°С  и вовсе разлагается.

Изоляционные материалы

При ремонте автомобильного электрического оборудования может использоваться множество изоляционных материалов. Например, прессшпан, слюда, специальные электроизоляционные лаки, бумаги и ленты, миканит, лакоткани, резина, пластические массы (электротехнический гетинакс и текстолит) и др.

Слюда – это  прозрачный алюмосиликатный минерал, который в определенных условиях может расщепляться на тонкие пластины (достаточно гибкие). Теплостойкость слюды – около 500 - 800°С, плотность – 2700 – 3200 кг/м3, электрическая  прочность – до 300 – 400 кВ/мм.

Миканит – это электроизоляционный материал, который выпускается в виде лент  и листов. Миканит представляет собой  щипаную слюду, пропитанную  специальными клеящими составами. Миканит подразделяется на: жароупорный, формовочный, гибкий, коллекторный, прокладочный и микаленту. Микалента широко используется в качестве электроизоляционного материала в различных электрических машинах и агрегатах. По ГОСТу изготавливается  типов: 51, 52, 53, 54, 55, 56 и 57. Толщина микаленты колеблется в пределах 0,08 – 0,17мм.

Изоляционные лаки могут изготавливаться на основе следующих пленкообразователей: канифольных (КФ-965), асфальтобитумных (БТ-980, -988, - 999, -987), полиуретановых (УР-976, УР-973), глифталевых ((ГФ-95) и некоторых других.

Лак УР-973 используется для формирования на проводах эмали, УР-976 образует  электроизоляционное влагостойкое покрытие. При ремонте электрического оборудования используются покрывные лаки, такие, как БТ-99 и МЛ-92.  Для покрытия проводов, изготовленных из меди, используется электроизоляционный лак ВЛ-941.  Лаки ГФ-95, БТ-980, -987, -988  наносятся на изоляцию обмотки трансформаторов и электродвигателей и являются пропиточными составами.

Изоляционная лента представляет собой миткаль, который пропитывается с одной или с двух сторон сырой мягкой смесью на основе резины.

В качестве липкой изоляционной ленты используется пленочный пластикат из поливинилхлорида, на который с одной стороны наносят перхлорвиниловый клей. В качестве электроизоляции кабелей, электрических машин, проводов используют полимерную полиамидную пленку ПМ-А. Для аккумуляторных моноблоков применяют винипластовую пленку.  А в приборостроении, радио- и электротехнике  для изоляции используются  полиакрилатные пленки Д-4АП, Д-55П, Ф-2П, Д-37 и др.

Для электроизоляции довольно часто используют лакоткани. В качестве основы служит хлопчатобумажная, стеклянная, капроновая или шелковая ткань, которая пропитывается электроизоляционными лаками. Выпускают лакоткани в рулонах определенной ширины. Толщина капроновой лакоткани составляет 0,1 – 0,15 мм, хлопчатобумажной – 0,15 – 0,30 мм, стеклянной – 0,05 – 0,24 мм, шелковой – 0,04 – 0,15 мм. В зависимости от толщины лакоткани, пробивное напряжение составляет у хлопчатобумажных -  6 – 10 кВ, капроновых – 5 – 9,8 кВ, шелковых – 0,3 – 0,4 кВ, стеклянных – 0,8 – 10,8 кВ.

Картон электроизоляционный выпускается нескольких марок: ЭВТ, ЭВС, ЭВА, ЭВП и ЭВ. Для ремонта электрооборудования автомобилей используется только марка ЭВС. Электроизоляционный картон изготавливается листами, толщина которых составляет 0,2 – 0,4 мм.  Предел прочности при разрыве – 10 – 12 кгс/см2, влажность – не более 10%, а плотность электроизоляционного картона составляет около 1200 – 1250 кг/м3. Электрическая прочность данного вида картона – 10 – 12 кВ/мм.

NDT Russia

Контакты