На прочность вулканизата оказывает большое влияние не только взаимодействие между каучуком и наполнителем, но и образование в нем сажевой структуры236-237. Последующая деформация вулканизата изменяет эту структуру, которая в свою очередь ведет к потере энергии, увеличению гистерезисных потерь и снижению разрушающего напряжения. У органических наполнителей имеет также место образование полимерных структур238, хотя, учи- -S; тывая больший размер таких ча- $? стиц, их агрегация приводи! к воз- g> никновению очага разрушения. Вве- ^ дение термопластичных усилителей | повышает гистерезисные потери, * увеличивает остаточные дефортиа- | циии теплообразование. Такие свой- "§ ства смолонаполненных вулканиза- | тов объясняются тем, что в процес- <| се деформации участвует не только каучуковая фаза, но и происходит перераспределение цепочечных[3, С.77]
До сих пор рассматривался вопрос о прочности связи наполнителя с каучуком, но прочность вулканизата зависит также и от прочности самого каучука, так как разрыв может происходить не только по поверхности соприкосновения наполнителя с каучуком, но и по каучуку, если его прочность будет ниже прочности связи каучука с наполнителем. Поскольку прочность ненаполненных вулканизатов большинства синтетических каучуков не велика, то следует предполагать, что при усилении каучука наполнителями происходит изменение структуры самого каучука, приводящее к повышению его прочности.[1, С.171]
При введении в смесь бутадиен-стирольного каучука (СК.С-ЗОАРК.) 5—10 вес. ч. резорцино-формальдегидной смолы, 5—10 вес. ч. резотропина 107 повышается прочность вулканизата до 170 кгс/см2, а сопротивление истиранию достигает 100— 180 смъ!(квт-ч). Вулканизаты с резорцино-формальдегидной или эпоксиаминной смолой при повышенной температуре более прочны, чем сажевые вулканизаты. Применение эпоксиаминной смолы ма'рки 89 в 2—3 раза повышает прочность вулканизата при 100° С по сравнению с сажевыми резинами. Такое явление объясняется возникновением химических связей между смолой и каучуком и меньшим влиянием межмолекулярного взаимодействия на процесс усиления. Эти выводы подтверждаются также высоким содержанием геля, большей скоростью релаксации и большим значением равновесного модуля вулканизатов со смолой 105.[3, С.117]
Прочность ненаполненных вулканизатов при обычной температуре 140 — 170 кгс/см2 при относительном удлинении 300 — 500%. Интересно отметить, что на механические свойства вулканизованного продукта оказывает влияние характер использованного при гомогенном хлорсульфонировании растворителя. В присутствии ССЦ прочность вулканизата почти на 50% ниже, чем при применении дихлорбензола [73]. Каучуки из хлорсульфонированного полипропилена характеризуются высокой степенью обратимости деформации, очень хорошей эластичностью по отскоку [113] и исключительной озоностойкостью. С целью модификации свойств в вулканизат можно вводить различные наполнители, пластификаторы, красители, антиоксиданты.[2, С.139]
Активными Н. р. служат сажа, синтетич. двуокись кремния (часто наз. «белой сажей») и силикаты металлов, нек-рые органич. продукты (синтетич. полимеры, лигнин). Важнейший и наиболее распространенный Н. р.— сажа. Активные Н. р. повышают модуль резин, их прочность при растяжении, сопротивление раздиру и износостойкость. Напр., при введении сажи в смесь на основе бутадиен-стирольного каучука прочность вулканизата при растяжении увеличивается в 10 и более раз. Активные Н. р. сильно влияют также и на пласто-эластические свойства резиновых смесей.[8, С.174]
Активными Н. р. служат сажа, синтетнч. двуокись кремния (часто наз. «белой сажей») и силикаты металлов, нек-рые органич. продукты (синтетич. полимеры, лигнин). Важнейший и наиболее распространенный Н. р. — сажа. Активные Н. р. повышают модуль резин, их прочность при растяжении, сопротивление раздиру и износостойкость. Напр., при введении сажи в смесь па основе бутадиен-стирольного каучука прочность вулканизата при растяжении увеличивается в 10 и более раз. Активные Н. р. сильно влияют также и на пласто-эластические свойства резиновых смесей.[6, С.176]
В вулканизатах с моносульфидными поперечными связями число зародышей значительно меньше, а следовательно, меньше и ориентация цепей каучука до деформации. Поэтому при растяжении в этом случае возможно образование как фибриллярных, так и ламеллярных кристаллов. При этом уменьшается и степень кристалличности, и ориентация кристаллических образований в направлении растяжения и, соответственно, статическая прочность вулканизата.[4, С.260]
Под влиянием внешних сил ориентированное положение в процессе листования принимают не только молекулы, но и отдельные частицы ингредиентов, имеющие вытянутую или пластинчатую форму. Вследствие этого резиновая смесь становится анизотропной, ее механические свойства в значительной степени зависят от направления приложения внешних сил. Неоднородность механических свойств каландрованного листа выражается в том, что прочность вулканизата в продольном направлении оказывается •больше, а относительное удлинение меньше, чем в направлении, перпендикулярном к каландрозанию. Раздир в продольном направлении происходит легче, чем в перпендикулярном направлении.[1, С.285]
К эластомерам, предназначенным для работы при высоких температурах, специально добавляют окись железа [318, 1762, 2182], которая уменьшает термическое старение смеси; окись железа применяется часто также в комбинации с другими наполнителями. Ее обычно получают прокаливанием гидратированной окиси железа. При применении наполнителя с размером частиц менее 1 |г получается вулканизат с пределом прочности при растяжении 30—40 кг /см2 и удлинением 125—250%. Стойкость к температуре (320°) увеличивается также от добавления силиката циркония, но при этом прочность вулканизата получается не слишком большой. Стойкость к воспламенению можно повысить прибавлением тонкоразмолотого низкоплавкого стекла в количестве около 50 вес. ч. на 100 вес. ч. смеси [U161].[7, С.369]
Высокие прочностные показатели, выносливость при многократном растяжении и изгибе, а также стойкость к старению получены у вулканизатов каучука СКС-30, совмещенного на стадии латекса с канифольно-малеино-мочевинной (К.ММ) смолой 109, изготовленной при мольном соотношении компонентов 1:1:3. Эта смола является усилителем только при введении ее в латекс в виде водорастворимых натриевых или аммониевых солей с последующим осаждением полимеров растворами солей поливалентных металлов. В результате двойного обмена в каучуке. образуются в высокодисперсном состоянии соли поливалентных металлов смолы, являющиеся эффективными усилителями каучука. Такие смоляные наполнители полностью экстрагируются из вул-канизата раствором гидроокиси натрия при нормальной температуре, и прочность вулканизата в этом случае резко снижается.[3, С.118]
Степень и эффективность ассоциации зависит от многих факторов, в том числе от особенностей протекания элементарных реакций, топографии процесса, присутствия в смеси других ингредиентов (пластификаторов, наполнителей, антиоксидантов) и т. п. [18]. Об изменении степени ассоциации можно судить по влиянию пластификаторов на физико-механические показатели резин [19]. При введении пластификаторов увеличивается относительное удлинение при разрыве и несколько уменьшается степень сшивания вулканизатов ХСПЭ с ФГМ-1 (рис. 3.1) [20]. Однако на сопротивление разрыву пластификаторы влияют по-разному. При введении неполярных вазелинового масла и дибутилфталата сопротивление разрыву возрастает и проходит через максимум при содержании пластификатора 3—7 масс. ч. В вулканизатах с полярным циклогексаноном этого эффекта не наблюдается. Поскольку степень сшивания при введении пластификатора практически остается постоянной, эти изменения прочности связаны с ассоциацией вулканизационных структур. Циклогексанон, являясь растворителем для ХОПЭ и ФГМ, проникает в эластомер и уменьшает межмолекулярное взаимодействие как между цепями полимера, так и между элементами ассоциированных вулканизационных структур и, таким образом, уменьшает прочность вулканизата. В присутствии неполярных пластификаторов ослабляется межмолекулярное взаимодействие только между неполярными участками цепей, в которых локализуются эти вещества. Происходящее при этом увеличение гибкости цепей способствует взаимодействию полярных[4, С.138]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.