В адрес компании поступил запрос от партнеров, работающих в условиях Крайнего Севера. Речь шла о возможности транспортирования и хранения герметика в регионах, где зимняя температура могла опуститься до -45 °С. В частности – о поставках в Якутию и рисках, связанных с глубоким охлаждением материала.
Вопрос закономерный. В реальной логистике невозможно опираться только на формулировку "зимний период". Необходимо понимать, где проходит граница допустимого режима, а где начинаются необратимые изменения структуры.
Нормативные требования к транспортированию и хранению
Согласно требованиям технической документации для герметиков установлены четкие температурные диапазоны.
Транспортирование герметика допускается всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах при температуре от -13 °С до +35 °С. При снижении температуры ниже -13 °С перевозка возможна исключительно в отапливаемых вагонах, изотермических контейнерах или авторефрижераторах.
Допускается кратковременное воздействие температуры до -20 °С. При этом суммарная продолжительность нахождения при отрицательных температурах не должна превышать 30 суток, а количество циклов "замораживание-размораживание" – не более десяти.
Аналогичные ограничения распространяются и на хранение: основной диапазон от -13 °С до +35 °С, кратковременно – до -20 °С с теми же ограничениями по времени и циклам.
Лабораторная проверка: замораживание при -30 °С
Для оценки поведения материала при более низких температурах были проведены лабораторные испытания.
Образцы герметика Стиз А поместили в климатическую камеру КРК-200 при температуре -30 °С на 48 часов. После этого герметик размораживался при +21 °С в течение 6 часов, далее проводилась оценка его состояния.
Результаты эксперимента
После размораживания вязкость материала увеличилась до 520-560 Па·с. Структура стала более плотной и неоднородной. При нанесении шпателем герметик тянулся за инструментом. Подобное поведение указывало на изменение реологических характеристик. Также были зафиксированы признаки частичной коагуляции полимерной фазы.
Внешний вид материала после размораживания демонстрировал выраженные структурные изменения, что подтверждено фотографиями (рис. 1-2).
Рисунок 1 – Образцы герметика Стиз А
перед началом испытания
Рисунок 2 – Внешний вид герметика Стиз А
после размораживания
Теоретическая справка: что происходит с материалом при глубоком замораживании
Стиз А относится к водно-дисперсионным материалам, для которых характерна кристаллизация водной фазы при понижении температуры существенно ниже нуля. Образующиеся кристаллы льда нарушают пространственное распределение полимерных частиц и стабилизирующих добавок.
После оттаивания система восстанавливается не полностью. Возможны укрупнение частиц, локальное разрушение коллоидной структуры и частичная потеря исходной реологии. На практике это проявляется ростом вязкости, снижением однородности и появлением коагуляционных эффектов. Такие изменения носят необратимый характер. Материал может сохранять внешний вид «рабочего», но его технологические свойства уже отличаются от исходных.
Для повышения устойчивости к пониженным температурам в состав вводятся специальные добавки, которые смещают температуру начала кристаллизации в более низкую область. Однако полностью исключить этот процесс невозможно, так как присутствие воды в системе задает естественное ограничение.
Дополнительные данные по морозостойкости
Для определения температуры замерзания Стиз А в лаборатории была проведена серия экспериментов. Полученные результаты показали, что при понижении температуры до -13 °С (рис.3) герметик полностью переходит в твердое (замерзшее) состояние.
Рисунок 3 – Результаты замораживания Стиз А при -13 °С
При этом важно понимать: сам факт замерзания при -13 °С не приводит к ухудшению свойств материала. После оттаивания герметик сохранял исходные физико-механические характеристики. Это подтверждается тем, что образцы успешно прошли 10 циклов замораживания и последующего оттаивания, сохранив свои эксплуатационные характеристики. В следующей статье отдельно разберем поведение Стиз А при температуре -20 °С. Покажем результаты лабораторных испытаний, оценим изменения структуры и свойств материала.
С учетом того, что замерзание происходит при температуре около -13 °С, выполняя работу в холодных условиях, необходимо контролировать температуру самого герметика. Она должна оставаться выше нуля. Кроме того, рекомендуется предварительная выдержка материала в теплом помещении перед нанесением.
Выводы и практические рекомендации
Замораживание массы герметика Стиз А при температурах порядка -30 °С недопустимо. Такие условия приводят к необратимым изменениям структуры и ухудшению технологических свойств материала.
При поставках в регионы, где температура окружающего воздуха может опускаться ниже -13 °С, транспортирование должно осуществляться исключительно в изотермическом или рефрижераторном транспорте с поддержанием положительной температуры.
Соблюдение требований Технических условий по температурному режиму – не формальность и не "перестраховка". Это необходимое условие сохранения эксплуатационных характеристик материала и гарантии его качественной работы в монтажном шве.
