Защищает ли резиновая крошка от вибраций и шума?

Свежая информация

Выход на рынок виброизоляционных стройматериалов изделий именуемых антивибрационными и изготовленных из резиновой крошки и полиуретанового клея сразу же вызвало вопросы у потребителей. А так ли всё радужно, как написано в материалах компаний с именами “Эко-…” и “Ультра-” и т.д.? Реально ли эти материалы под названиями “Вибро-” и “...рез” - вибродемпфирующие, да ещё и аналоги популярных виброизоляционных эластомеров Sylomer, Sylodyne, Vibrofoam, Gener, Nowelle?

Из текстов на сайтах можно выяснить, что виброрезы, как их теперь именуют, это продукт смешения резиновой крошки, произведенной из автомобильных шин и олигомерной композиции на основе изоцианатов, т.е. на самом деле - аналоги хорошо известных покрытий для детских площадок, но под другим - “виброизоляционным” именем. 

Компании заявляют виброрезы, как обычно в таких случаях, инновационными высокотехнологичными изделиями с уникальным комплексом виброзащитных свойств, не обращая внимание клиента на то, что большая часть составляющих этих изделий - дробленые автошины со свалки. 

Из чего производят виброрезы

Для изготовления “виброизолирующих” материалов берётся резиновая крошка, получаемая путем дробления автомобильных покрышек, и такая крошка самая дешевая.

А что представляет собой такая резина в этой крошке? Основа шинных резин - смеь каучуков - натурального и синтетических изопренового,  стирольного и дивинильного. Шинные каучуки, ввиду своего химического строения, имеют одни из самых высоких среди эластомеров показателей эластичности, т.е. низкое внутреннее трение макромолекул, т.н. гистерезис. И это действиетльно важно для автомобильных покрышек, которые должны амортизировать удары, защищая подвеску машины. Но вот для демпфирования вибрационных колебаний они бесполезны.

Для настоящего 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, есть бóльшая потеря механической энергии, что приводит к поглощению колебательной энергии. Такие характеристики можно достичь использованием  эластомерных продуктов на базе синтетических бутадиен-нитрильных каучуков и полиизобутиленовых полимеров.

Немного про качество шинной крошки

Химический состав резиновой крошки, из которой производят виброрез, зависит от вида сырья, из которого она изготовлена, т.е. от типа автошин (а они бывают зимние, летние, легковые, грузовые, КГШ и т.д.) и даже от той части той самой шины (протектор, боковина, борт и т.д.), который в процессе дробления стал крошкой. А поскольку рецептуры резин упомянутых деталей автомобильной покрышки сильно разнятся, то и технические показатели видов резиновой крошки серьезно различаются. Но потребитель “виброизоляционного” виброреза об этом не догадывается, а им никто и не объясняет.
В отличии от виброреза и их аналогичных изделий, у демпфирующих эластомерных пластин, таких как ПД-С-Ф, которые разрабатывались для применения для виброзащиты и виброгашения, состав всегда стабилен, так как в составе во-первых отсутствуют продукты рециклинга, а во-вторых применяются только первичные бутадиен-нитрильные каучуки. Поэтому технические характеристики, в том числе способность к поглощению энергии вибрационных колебаний, виброзащитных эластомеров от компании “Вулканикум” всегда стабильны.

Какие неожиданности подстерегают потребителя виброрезов

Присутсвие резиновой крошки, как и других посторонних включений, делает "виброизоляционный" материал многофазным, т.е. немонолитным. При этом, даже приняв во внимание, что крошка в процессе изготовления “присоединится” к связующему полиизоцианатному связующему композиции, из-за неравномерности распределения активных центров по поверхности, а также различного параметра растворимости, ухудшающего совмещение различных материалов, в т.ч. из-за использования в одной системе каучуков разных типов, трудно обеспечить, чтобы каждая частица резиновой крошки была полностью “покрыта” связующим. Поэтому в массиве готового “виброизоляционного” материала всегда есть много микропор, что подтверждают показатели плотности виброрезов - 730 кг/куб.м, что в 1,5 -  2 раза ниже, чем у классической монолитной резины. А так как резиновая крошка распределена во всем объеме связующего материала, в том числе и на поверхности, очевидно, что виброрезы представляют собой систему с боллшим числом открытых пор. 

Чаще всего виброизолирующие материалы укладывают под фундаментами зданий или под оборудованием, т.е. либо в землю, либо в нишевые пространства, которые обычно слабо вентилируемые, и лежат, как правило, ниже уровня пола. В таких условиях невозможно избежать воздействия на виброзащитный материал воды. При этом будет иметь место не набухание самой резины в воде (к чему большинство резин достаточно устойчивы), а «механическое» проникновение воды в имеющиеся в материале микропоры.

В зависимости от размеров резиновой крошки, распределения частиц разного величины в массиве материала и количества воды, оказавшейся внутри массива композиционного материала, эксплуатационные характеристики изделия меняются. При этом вода - практически несжимаемый материал, и ее появление внутри материала в первую очередь серьезно изменяет динамические характеристики изделия. При отрицательных температурах вода, находящаяся в внутри микропор, за счет увеличения своего объема может вызывать трудно прогнозируемые разрушения структуры материала. Надо помнить также о низкой стойкости полиуретанового клея к гидролизу, влияние которого еще сильнее от присутствии в воде растворенных солей. А так как гидролитического действия воды и растворов солей на изоцианатный полимер будет трудно избежать в условиях эксплуатации, в частности в фундаментах, такой комплекс негативных воздействий приведет вначале к снижению эффективности

Ну как тут не соврать?

Маркетологи, "создавшие" продукт с именем "виброрез", объявляют его “аналогом” импортных виброизоляционных материалов, в частности полиуретановых Sylomer,  Vibrafon и даже Nowelle, прекрасно зная, что этим обманывают потребителя.

Любой специалист и даже грамотный потребитель объяснит, что материал из резиновой крошки и уретанового связующего имеет мало общего как с пенополиуретанами от Getzner и Kraiburg, так и с нитрильными эластомерами типа Nowelle или ВЭП. 

Очевидно, что заявляемые “виброизоляционные материалы” проигрывают специально разработанным демпфирующим эластомерам как на основе нитрильных каучуков, так и пенополиуретанам, поскольку изделия из шинной крошки имеют низкие показатели как несущей способности, так и способности к поглощению вибрационных колебаний. 

Традиционные же вулканизованные эластомеры, в т.ч. ПД-С-Ф, монолитны, практически не впитывают воду и устойчивы к гидролизу. Т.е. можно говорить о надёжности современных вибродемпфирующих эластомерных пластин изготовленных на основе нитрильных каучуков

Таким образом, наличие в “виброизоляционном экоматериале” резиновой крошки, неизбежно ведёт к нестабильности технических показателей продукта и приводит к ухудшению эксплуатационных, в т.ч. демпфирующих свойств материала. Применение в качестве базового материала высокоэластичного эластомера - крошки из резины на основе каучуков изопренового, дивинильного и бутадиен-стирольных, в принципе не позволяет получать виброзащитный материал с высокими показателями поглощения энергии колебаний, т.е. материалы класса виброрезов лучше не называть вибродемпфирующими.

Сравним сроки эксплуатации

Посмотрим на прогнозируемые сроки эксплуатации виброрезов. Они не превышают, судя по их паспортным данным, 5 лет. Но производители предлагают применять их в фундаментах зданий, что видится очень смелым решением, если учесть срок эксплуатации некоторых сооружений рассчитывается не на один десяток лет.

Что делать потребителю по истечение той самой “гарантийных” пятилетки - вопрос непростой.
Для сравнения - аналогичные показатели для классических демпфирующих эластомерных пластин, которые составляют по экспериментально-прогностическим исследованиям от 30 до 50 лет и более.

Делайте правильный выбор!

И что делать в такой ситуации потребителю, которому нужно решить проблему с беспокоящими его шумом и вибрацией?  Остаётся пойти на риск применения дешёвого, но нестабильного материала с мало предсказуемыми эксплуатационными характеристиками типа виброрез, изготовленного на 90% из отходов и материалов со свалки - сомнительное, но довольно экономичное решение.

Другой путь - сделать разумный выбор в пользу качественного, надёжного классического вибродемпфирующего материала, к примеру демпфирующая эластомерная пластина ПД-С-Ф-10-500х500, разработанного специалистами НИИЭМИ и производство которой ведется в соответствии с ТУ 22.19.20-133-75233153-2022, который обеспечит вибрационную защиту объектов на десятки лет.