Несколько лет назад российский рынок был взорван атакой "инновационных высокотехнологичных антивибрационных материалов Виброрез". По утверждению его производителей материал, "который по своим свойствам не уступающий лучшим образцам иностранных и отечественных производителей антивибрационных материалов".
А так ли все красиво, как написано в творениях маркетологов компаний с названиями “Эко-…” и “Ультра-” и некоторых их последователей? Неужели в самом деле материалы под привлекательными названиями “Вибро-” и “...рез” обладают являются аналогами, в т.ч. зарубежных, виброизоляционных материалов Sylomer, Vibrafoam, Gener, Nowelle и могут обеспечить тот же высокий уровень эксплуатационных характеристик?
Из информации на сайтах эко- и ультра- производителей становится понятно, что виброрезы - это композиция, изготовленная из резиновой крошки, произведенной из автомобильных шин и олигомеров на основе изоцианатных материалов.
Сразу настораживает, что производители представляют свои антивибрационные материалы как инновационные высокотехнологичные продукты с уникальным комплексом свойств, не акцентируя внимание потребителя на том, что большая часть составляющих этих материалов представляют собой дробленые шины со свалки. Попробуем разобраться в этих вопросах.
Из какого сырья делают виброрез
Для изготовления “антивибрационных” материалов виброрез берут резиновую шинную крошку, т.е. материал произведенный методом дробления автомобильных шин, поскольку крошка самая малобюджетная. Напомним, что рецептуры резин, используемых при изготовлении автопокрышек базируются на комбинациях каучуков - натурального и синтетических изопренового, стирольного и дивинильного. Перечисленные шинные каучуки, ввиду своего химического строения, имеют один из самых высоких среди эластомеров показатель эластичности, т.е. низкое внутреннее трение в молекулах полимера, т.н. гистерезис. Это важно для автошин, которые должны амортизировать удары, защищая таким образом подвеску автомобиля. Но вот для демпфирования вибраций, к примеру, в фундаментах, они бесполезны.
Для вибродемпфирующего материала, в частности демпфирующей эластомерной пластины ПД-С-Ф-10-500х500 которая изготавливается по ТУ 22.19.20-133-75233153-2022, необходим высокий гистерезис, за счет чего, ввиду высокого внутреннего трения внутри полимера, имеет место высокий уровень потерь механической энергии, что приводит к поглощению (рассеиванию) энергии колебаний. Такие характеристики можно достигать использованием эластомерных компаундов на базе синтетических бутадиен-нитрильных каучуков и полиизобутиленовых полимеров, у которых высокий гистерезис - следствие химической структуры макромолекул основной полимерной цепи.
Как обстоят дела с качеством резиновой крошки
Химический состав резиновой крошки, из которой делают виброрез, зависит от вида сырья, из которого она изготовлена, т.е. от того типа автомобильных шин (а они бывают легковые, грузовые, крупногабаритные, а также летние, зимние и всесезонные и т.д.) и даже от той части той самой шины (протектор, боковина, борт и т.д.), который в процессе дробления превратился в крошку. А поскольку состав резин упомянутых элементов автопокрышки серьезно различаются, то и физико-механические характеристики резиновой крошки серьезно различны. Но потребитель “антивибрационного” виброреза об этом редко догадывается, а им никто и не объясняет
В отличии от виброреза и их аналогичных продуктов, у демпфирующих эластомерных пластин, таких как ПД-С-Ф, которые изначально разрабатывались для использования в качестве виброзащитных и виброгасящих материалов, состав практически всегда идентичен, поскольку в составе во-первых отсутствуют продукты вторичной переработки, а во-вторых применяются только первичные каучуки бутадиен-нитрильного ряда, а также ряд полимерных пластификатор, в т.ч. фактис. Поэтому эксплуатационные характеристики, в том числе способность к поглощению энергии вибрационных колебаний, виброзащитных материалов от “Вулканикум” стабильны.
Что негативно влияет на работоспособность виброреза
Применение при производстве виброрезов материалов, находящихся в разном агрегатном состоянии, резиновой крошки и изоцианатного олигомерного связующего, делает материал многофазным, т.е. невозможно вести речь про его монолитности. При этом, даже приняв во внимание, что крошка сможет в процессе изготовления “присоединится” к связующему уретановому олигомеру, благодаря неравномерности распределения активных центров по поверхности крошки, а также различного параметра растворимости, ухудшающего совмещение различных материалов, в т.ч. из-за использования в одной системе каучуков разных типов, сложно добиться, чтобы каждая частица крошки полностью “покрылась” связующим составом. В результате в массиве виброреза неизбежно присутствуют микропоры. Справедливость этого утверждения подтверждают показатели плотности виброрезов - 730 кг/куб.м, что в 1,5 - 2 раза ниже, чем у классической резины (показатель плотности приведен для антивибрационного материала Виброрез-Н). А так как резиновая крошка распределена во всем объеме связующего материала, в том числе и на поверхности, становится понятным, что виброрезы представляют собой систему с открытыми порами.
А если учесть, что виброизолирующие материалы помещают под фундаментами, т.е. либо в землю, либо в нишевые пространства, где нет циркуляции воздуха, и лежат, как правило, ниже уровня пола. В этих условиях трудно избежать воздействия на виброизоляционный материал воды. При этом будет иметь место не набухание непосредственно самой резины в воде (к чему основные виды шинных резин устойчивы), а «механическое» проникновение воды в имеющиеся в материале микропоры.
В зависимости от размеров частиц резиновой крошки, распределения частиц разного величины в массиве материала и количества воды, попавшей внутрь массива, эксплуатационные характеристики виброизоляционного материала будут меняться. При этом, поскольку вода практически несжимаемый материал, и ее наличие внутри прежде всего радикально меняет именно динамические характеристики изделия. При отрицательных температурах вода, находящаяся в порах замерзает и, за счет увеличения своего объема, может приводить к мало предсказуемым локальным повреждениям структуры материала, с дальнейшей угрозой разрушения.
Обратимся к связующему, которое представляет собой изоцианатный олигомер, который структурируется в процессе отверждения изделия. Пониженная гидролитическая устойчивость полизоцианатов - известный факт, осложняемый еще и тем, что гидролиз полимерных цепей еще сильнее в случае наличия в воде растворенных солей, т.е. практически всегда, поскольку редко антивибрационные материалы работают в среде дистиллированой воды. Так как гидролитического действия водных растворов солей на изоцианатный полимер практически трудно избежать в условиях эксплуатации, этот комплекс негативных факторов приведет сначала к уменьшению эффективности виброзащиты, а после и к разрушению всей системы виброизоляции и к сокращению срока службы материала с полиизоцианатным связующим.
Врать нехорошо, но приходится
Продвижение "инновационного" материала из сырья со свалки маркетологи начали с атаки на информационной атаки на лидеров рынка виброзащитных стройматериалов. Ничтоже сумнящеся маркетологи, нанятые для продвижения виброрез, объявили материал из отходов “аналогом” импортных виброизоляционных материалов, в частности Sylomer, Vibrafon и даже Nowelle. Любой специалист и даже квалифицированный потребитель объяснит, что материал из резиновой крошки и уретанового связующего имеет мало общего как с пенополиуретанами от Getzner и Kriburg, так и с нитрильными резинами Nowelle.
Т.е. имеет место либо продуманный обман потребителя и нечестная конкуренция, либо низкий уровень грамотности составителей рекламных текстов, непонимающих смысл слова "аналог".
Если же вспомнить все то, что было написано выше, то речь можно вести только о том, что Виброрез - это аналог напольных покрытий типа Masterfiber - производителя напольных покрытий и покрытий детских площадок. Справедливости ради, стоит отметить, что Мастерфайбр, заботясь о качестве и стабильности своих продуктов, давно отказался от использования шинной крошки со свалок, а использует специально приготовленный материал из каучуков EPDM.
Сравним виброрез с демпфирующей пластиной
Заявляемые “антивибрационные" виброрезы проигрывают специально разработанным демпфирующим эластомерам как на основе бутадиен-нитрильных каучуков, так и пенополиуретанам, поскольку материалы из крошки обладают низкими показателями как несущей способности, так и способности к поглощению вибрационных колебаний. Так, для получения требуемого уровня поглощения вибраций вместо блоков виброрезов толщиной в полдециметра достаточно использовать 20 мм демпфирующей эластомерной пластины
Традиционные эластомеры, изготовленные по технологии высокотемпературной вулканизации под избыточным давлением, и которые обычно используют для демпфирования вибраций, в т.ч. ПД-С-Ф-10, монолитны, практически не впитывают воду и устойчивы к гидролизу. Т.е. можно говорить о надёжности современных вибродемпфирующих эластомерных пластин.
Исходя из вышесказанного, использование в “антивибрационном экоматериале” шинной крошки, ведёт к высокой нестабильности технических характеристик изделий, к минимизации способности материала к вибропоглощению. Применение в качестве базового материала эластомера с высокой эластичностью - крошки из резины на основе каучуков изопренового, дивинильного и бутадиен-стирольных, не позволяет производить виброзащитный материал с высокими показателями поглощения энергии колебаний, т.е. материалы класса виброрезов вряд ли стоит именовать вибродемпфирующими.
Про долговечность виброреза
Рассмотрим прогнозируемые сроки эксплуатации виброрезов. Они не превышают, судя по данным приводимых на сайте производителя виброзеза и в сопроводительных документах, 5 лет. При этом разработчики рекомендуют использовать их в фундаментах зданий, что видится очень смелой рекомендацией, если учитывать срок эксплуатации некоторых сооружений в не один десяток лет. Что делать, к примеру, с фундаментом здания по истечение тех самых 5 лет. как заменять материал, срок гарантии которого истёк - сложный вопрос.
Для сравнения приведем аналогичные показатели для классических демпфирующих эластомерных пластин, которые составляют по экспериментально-прогностическим исследованиям от 30 до 50 лет и более.
А существует ли рециклинг?
Также возникает вопрос и про экологичность использования виброрезов, про технологии рециклинга которых никто не задумывался, особенно в сравнении с демпфирующими пластинами, разработчики которых создали технологии вторичной переработки выводимых их эксплуатации изделий.
Как отмечалось выше, каждые 5 лет виброрез нужно менять. А вышедший из строя материал, судя по всему, вернется туда откуда и пришел - на свалку. Earth to earth, ashes to ashes, dust to dust.
Как витязь на распутье
Потребитель оказался перед сложным выбором: либо взять нестабильный материал с плохо предсказуемыми эксплуатационными характеристиками типа виброрез, изготовленный на 90% из отходов и материалов со свалки, поверив в сказку от маркетологов - сомнительное, но довольно бюджетное решение, либо сделать разумный выбор в пользу качественного, надёжного классического вибродемпфирующего материала, к примеру демпфирующая эластомерная пластина ПД-С-Ф-10-500х500, производство которой ведется в соответствии с ТУ 22.19.20-133-75233153-2022, и гарантированно обеспечить вибрационную защиту объектов на все время эксплуатации защищаемого здания или оборудования.
#виброизоляция #виброзащита #вибродемпфирующая #sylomer #vibrafoam #gener #вулканикум #ВЭП