Частицы активного наполнителя (сажи) изменяют структуру резины и расширяют число типов связей. Кроме химических поперечных связей и вторичных локальных межмолекулярных связей в наполненных резинах возникают связи наполнителя с каучуком, являющиеся главным образом связями адсорбционного типа. Эти связи сажа—каучук имеют прочность, промежуточную между прочностью химических и межмолекулярных связей между цепями каучука, что приводит к появлению ярко выраженных тиксотропных свойств при деформациях саженаполненных резин (эффект Патрикеева—Муллинса)86 28. Тиксотропные свойства наблюдаются также и у ненаполненных кристаллизующихся резин29. '•• Разработка теории прочности наполненных резин—дело будущего, так как эта задача гораздо сложнее, чем для ненаполнен-[16, С.194]
Введение активного наполнителя в эластомер приводит к образованию полимерной коллоидной системы, структура которой описывается моделью, согласно которой полимерная часть системы состоит из «мягкой» и «твердой» составляющих. При этом под «твердой» составляющей понимается связанный, т. е. адсорбированный на частицах наполнителя, полимер. Дакой адсорбированный слон полимера более жесткий, чем остальная, не связанная с наполнителем масса эластомера. Частицы наполнителя, связывая макромолекулы полимера, также играют роль узлов, но более прочных, чем микроблоки.[4, С.127]
Свойствами активного наполнителя окись цинка обладает только с натуральным каучуком и применяется в дозировках 12—55% от массы каучука. Иногда окись цинка применяется в качестве наполнителя, повышающего теплопроводность резины. Кроме того, окись цинка применяется в качестве активатора в дозировке от 1 до 5%, в качестве вулканизующего агента для хлоро-пренового каучука в дозировке 5—10% и в качестве белого пигмента в производстве белой и цветной резины в количестве 10— 25% от массы каучука.[6, С.163]
Процесс ф-релаксации наблюдается только в наполненном полимере, и с увеличением содержания активного наполнителя его вклад в общий релаксационный процесс, как и а'-процесса, возрастает. ф-Процесс связан с подвижностью коллоидных частиц наполнителя и в целом с перегруппировкой сетки, образованной частицами активного наполнителя. Относительно высокие значения времени релаксации и энергии активации процесса обусловлены заторможенной подвижностью частиц наполнителя, довольно прочно связанных между собой и с полимером. Размеры релаксаторов этого процесса, рассчитанные из формулы (1.24), практически совпадают с размерами частиц сажи, найденными методами электронной микроскопии (30—50 нм).[3, С.63]
При наличии реальных (химических) сеток или суперсеток — за счет кристаллических областей или активного наполнителя — границы областей /, //, ///, разумеется, смещаются, а ширина их меняется. Стрелка 3' может теперь приобрести вполне реальный смысл, характеризуя разрушение суперсеток (в частном случае это будет плавление кристаллитов) или переход к химическому течению. Читатель без труда представит себе соответствующий рассматриваемой ситуации вариант с исчезновением Тт и появлением новой характеристической температуры, условно обозначенной Гх. п и соответствующей появлению текучести из-за плавления или разрушения сетки.[3, С.80]
Структурные элементы, из которых образованы гибкоцепные полимеры (мелкомасштабные элементы, сегменты, надмолекулярные образования в виде микроблоков, частицы активного наполнителя, диполь-дипольные локальные поперечные связи, поперечные химические связи и т. д.), играют в релаксационных процессах роль кинетических единиц различных размеров и разной подвижности. Каждый тип кинетических единиц характеризуется своим наиболее вероятным временем релаксации т*, i=l, 2, ..., п (где п — число кинетических единиц различных типов и, следовательно, число различных релаксационных переходов, которые на спектре времен релаксации проявляются в виде тех или иных максимумов).[4, С.129]
Следовательно, если обозначить через у* обобщенный структурный параметр, то фон внутреннего трения можно рассматривать в виде функции KQ=f(T, v, a, D, у*). Процессы а' и ср исчезают, если нет активного наполнителя, процесс 6 исчезает, если нет вулканиза-ционной сетки; Хгпроцессы ответственны за вязкое течение и реологические свойства полимеров, а также за их деформационные свойства при малых напряжениях а<сгкр (сгкр — критическое напряжение, связанное с разрушением надмолекулярных структур полимеров или сажекаучуковых структур в случае наполненных эластомеров). Нелинейная часть кривой a=f(t) относится к физическим, а линейная — к химическим релаксационным процессам. Значение энергии активации и процесса физической релаксации равно 42— 63 кДж/моль, а в случае химической релаксации оно составляет (126+8) кДж/моль. При этом для трех первых процессов U практически одинакова и составляет 55 кДж/моль для эластомера СКС-30.[4, С.140]
До настоящего времени белая сажа — двуокись кремния — является единственным промышленным белым наполнителем каучуков. В Советском Союзе и за рубежом ведется изучение возможности применения гидроокиси алюминия, [1—4] л. окиси алюминия [5—7] в качестве активного наполнителя. Окись алюминия является лучшим наполнителем кремнийорганических каучуков [8].[2, С.196]
Развиваются работы по получению привитых сополимеров с пространственной сеткой на основе жидких каучуков и олиго-эфиракрилатов [66, с. 16]. Реакции в таких композициях приводят одновременно к вулканизации, прививке и гомополимеризации; При этом гомополимер, являясь, как правило, нежелательным побочным продуктом, в данном случае выполняет роль активного наполнителя. Из жидких олигодиенов и олигоэфиракрилатов без введения специальных наполнителей методом литья были пол.у-чены резиновые изделия, обличающиеся высокими прочностью, стойкостью к старению и другими ценными свойствами.[1, С.445]
Известно, чти ряд каучуков при серной вулканизации Дают ненаполненные резины с высокой прочностью. Это — каучуки регулярного" строения, способные к кристаллизации: НК, синтетический полиизопрен с высоким содержанием цис-1,4-звеньев, некоторые типы этилен-пропилен-диеновых каучуков, гранс-полипентена-мер, полихлоропрен и др. При растяжении резин на основе этих каучуков образуются микрокристаллиты, которые играют роль полифункциональных узлов сетки; по-видимому, их действие,сходно с действием частиц активного наполнителя. Действительно, нарастание напряжения при растяжении резин, полученных на основе кристаллизующихся каучуков, происходит быстрее, чем при растяжении резин на основе аморфных каучуков, имеющих равную плотность узлов вулканизационной сетки [35].[1, С.85]
Особенности строения полимеров и существование различных форм их молекулярной подвижности приводят к появлению различных релаксационных процессов, каждый из которых связан с тепловым движением тех или иных структурных элементов. Поведение последних в целом может быть описано спектром времен релаксации, в котором за быстрые релаксационные процессы ответственны мелкомасштабные движения макромолекул, а времена релаксации, связанные с подвижностью более крупных участков самих макромолекул (сегментов и субцепей) и с подвижностью различных элементов надмолекулярных структур и частиц активного наполнителя, могут быть довольно большими и распределяться в-большом диапазоне временной шкалы. Соответствующие им релаксационные процессы протекают относительно медленно.[4, С.125]
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.