На главную

Статья по теме: Усиливающего наполнителя

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Из числа известных фактов влияния концентрации наполнителя следует упомянуть, что с увеличением концентрации усиливающего наполнителя прочность резин проходит через^ максимум, положение которого зависит от температуры [48]. По мере повышения температуры положение максимума сдвигается в сторону больших дозировок наполнителя [72], что, по-видимому, объясняется уменьшением числа связей каучук-наполнитель с температурой.[9, С.145]

Благодаря межмолекулярному взаимодействию полярные поперечные связи ассоциируют с образованием частичек микрофазы, которые действуют как частички усиливающего наполнителя по механизму, характерному для усиливающего действия полистирольных доменов в термоэластопластах, т. е. путем поглощения энергии деформации и ее диссипации в результате внутренней перестройки структуры микрочастиц [23].[8, С.141]

При эксплуатации шин, особенно высокоскоростных, важно иметь низкое теплообразование в резине при ее динамическом нагружении. В японской заявке с этой целью смешивают 100 ч. НК и/или диенового СК с 20-150 частями усиливающего наполнителя и 0,05-20,0 частями соединений формул I-V [305]. Например, соединение типа I имеет формулу:[5, С.268]

В случае наполненных смесей общая картина еще более усложняется. Считают, что молекулярный механизм течения у них такой же, как у ненаполненных эластомеров. Частицы же наполнителя перемещаются вместе с адсорбированным на его поверхности слоем эластомера. Как известно, изменение механических свойств эластомера в присутствии усиливающего наполнителя обусловлено образованием специфической структуры наполненных резиновых смесей, при достаточном наполнении представляющей собой проникающие структурные сетки полимер—полимер и наполнитель—наполнитель. В этом случае увеличение вязкости системы в общем связано со следующими факторами: а) гидродинамический эффект повышения сопротивления течению вследствие наличия твердых частиц; б) образование связей полимер—полимер в виде сил межмолекулярного взаимодействия, зацеплений; в) образование связей полимер—наполнитель разного типа: очень прочных, близких к валентным, и слабых адсорбционных; г) образование связей наполнитель—наполнитель тоже разного типа: очень прочных, существовавших до введения наполнителя в смесь, и слабых, возникающих при соприкосновении частиц наполнителя.[3, С.31]

На рис. 14.2 приведены примеры зависимости физико-механических свойств сополимеров этилена и пропилена от размера блоков из пропиленовых звеньев в цепях. Увеличение длины блоков пропиленовых звеньев ведет к упрочнению сополимера, так как эти блоки лучше сегрегируют в отдельные домены в виде самостоятельной фазы, выступающей в качестве усиливающего наполнителя. Иными физико-механическими свойствами обладает чередующийся сополимер этилена и пропилена, который содержит по 50% пропиленовых и этиленовых звеньев. Его можно получить двумя[2, С.217]

Среди блок-сополимеров наиболее широкое применение нашли термоэластопласты, примером которых могут служить сополимеры, построенные из эластомерного блока (изопренового или бутадиенового), заключенного между двумя полистирольными. В условиях эксплуатации -такие термоэластопласты ведут себя подобно обычным вулканизатам, где роль поперечных сшивающих связей и усиливающего наполнителя выполняют полистироль-ные стеклообразные домены (рис. 66). При формовании изделия, когда температура выше температуры стеклования полистирола, полимер под нагрузкой течет вследствие •размягчения доменов и ослабления межцепного взаимодействия (ср. ио-номеры, с. 290).[7, С.279]

Учитывая плохую совместимость эпоксидных смол с каучуками, представляется вероятным, что в сырой смеси они распределяются в виде капель, которые затем одновременно с присоединением по пиридиновым группам отверждаются. В результате этих двух реакций образуются жесткие дисперсные частицы микрофазы, являющиеся вместе с тем полифункциональными вулка-низационными узлами и частицами усиливающего наполнителя. Связь структура — свойства для таких систем подробно разбиралась на примере солевых вулка-низатов (см. гл. 2).[8, С.157]

В отличие от многих других каучуков, вулканизаты ХСПЭ имеют вы-сокую ^статическую (прочность в отсутствие усиливающих на-лолнителей. Прочность неналолменных вулканизатав ХСПЭ обусловлена специфическим характером вулканизационньгх структур эластомера и, .прежде всего, полярностью .возникающих подвесок и поперечных связей, их ассоциацией с образованием частиц .микрофазы, выполняющих функцию вулканизационных узлов и частиц усиливающего наполнителя. Однако наполнители улучшают технологические свойства смесей, повышают теплостойкость вулканизатов, их сопротивление истиранию и т. д., а также .снижают стоимость резин [5, 9, 10, 86—91]. Поэтому введение наполнителей в омеси «а основе ХСПЭ необходимо. Для ХСПЭ •обычно применяют различные типы технического углерода, мел, каолин, барит, диатомит, литопон и др. Степень воздействия наполнителей зависит от их дисперсности: чем меньше размер частиц, тем лучше свойства вулканизатов .[3]. В зависимости от назначения резин содержание наполнителей может составлять от .20 до 350 масс. ч. i[3]. Из минеральных наполнителей .наиболее высокую теплостойкость обеспечивают 'белые сажи [4]. Кремнеземные наполнители улучшают сопротивление .раздиру и (придают вул,канизатам жесткость и твердость [92].[4, С.145]

Вулканизация и модификация каучуков могут быть осуществлены с помощью полимеризационноспособных олигомеров [20] вследствие образования в присутствии инициаторов привитых сополимеров (трехмерных) или клатратных полимеров. Такие методы открывают широкие возможности для получения новых типов резин и регулирования их физико-механических свойств (прочность, эластичность, стойкость к термическому старению, улучшенные усталостные свойства и т. д.), для создания в полимере участков с жесткой структурой, играющих роль усиливающего наполнителя. При этом олигомер, выступающий вначале в роли «временного пластификатора» и повышающий текучесть композиции, снижает энергетические затраты на смешение компонентов резины и формование изделий. Несомненный перспективный интерес представляет принципиальная возможность введения олигомеров непосредственно в каучуковые латексы (по аналогии с производством масло-наполненных полимеров), что позволяет еще больше упростить процесс смешения и одновременно повысить гомогенность смесей.[7, С.619]

Прямое указание на подобие аосоциатов солевых связей доменам жестких блоков в термоэластопластах было сделано Тобольским [2]. Опираясь на результаты исследования иономеров (нейтрализованных щелочами сополимеров этилена с акриловой кислотой), в которых были обнаружены ионные кластеры — ассоциаты солевых групп, связанных кулоновскими силами ![б9, с. 69], он пришел к заключению о неизбежности агрегации солевых групп в металлооксидных вулканизатах в такие же ионные кластеры. Последние, как и жесткие домены в термоэластопластах, являются не только полифункциональными узлами сетки, но и играют роль усиливающего наполнителя. Действительно, кривая изменения модуля сдвига металлооксидного вулканизата карбоксилат-ного каучука состоит из двух участков: участка быстрого уменьшения модуля при переходе через температуру стеклования каучука и широкого участка сравнительно медленного уменьшения модуля (рис. 3.10). Устойчивость кластеров связана с проявлением дальнодействую-щих кулоновских взаимодействий и оно тем выше, чем сильнее разделение зарядов при образовании соли (т. е. чем сильнее выражен ионный характер соли).[8, С.161]

Зародышеобразующее действие микрогетерогенных серных вулканизационных структур сказывается и на поведении серных вулканизатов при растяжении. При исследовании НК, цыс-полибутадиена, 1,4-г{ыс-полиизо-прена и полихлоропрена [126; 131; 132] показано, что резины, содержащие полисульфидные связи, начинают кристаллизоваться при меньших деформациях, степень кристалличности быстрее возрастает с деформацией, а предельная степень кристалличности оказывается выше, чем у резин, содержащих моносульфидные и С—С поперечные связи. Роль кристаллических областей при разрушении резины обычно рассматривают (А. П. Александров, Ю. С. Лазуркин, 1944 г.; Д. Джи, 1947 г.; Л. Вуд, 1948 г.) сходной с ролью частиц усиливающего наполнителя, поэтому повышенной статической прочности можно ожидать при повышении степени кристалличности, уменьшении размеров кристаллических образований и усилении ориентации аморфной фазы [125]. Если при изотермической кристаллизации наличие в полисульфидных вулканизатах большого числа дисперсных частиц вулканизационной структуры препятствует росту ламеллярных кристаллов (со складчатыми цепями), то при деформации они благодаря ориентации граничного слоя каучука способствуют образованию фибриллярных кристаллов (с вытянутыми цепями) и увеличению степени кристалличности. Можно полагать, что в результате перегруппировки слабых связей в составе микрогетерогенных вулканизационных структур усиливается и ориентация кристаллических образований в направлении растяжения.[8, С.260]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров, 1960, 577 с.
2. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
3. Бекин Н.Г. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности, 1985, 505 с.
4. Донцов А.А. Хлорированные полимеры, 1979, 232 с.
5. Ильясов Р.С. Шины некоторые проблемы эксплуатации и производства, 2000, 576 с.
6. Сеидов Н.М. Новые синтетические каучуки на основе этилена и альфа-олефинов, 1981, 192 с.
7. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
8. Донцов А.А. Процессы структурирования эластомеров, 1978, 288 с.
9. Кармин Б.К. Химия и технология высокомолекулярных соединений Том 6, 1975, 172 с.
10. Крыжановский В.К. Технические свойства полимерных материалов, 2003, 240 с.
11. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
12. Ребиндер П.А. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов, 1967, 624 с.
13. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, 1977, 464 с.
14. Барретт К.Е. Дисперсионная полимеризация в органических средах, 1979, 336 с.
15. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
16. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
17. Апухтина Н.П. Синтез и свойства уретановых эластомеров, 1976, 184 с.

На главную