Механическая пластикация по приведенной выше схеме протекает в основном при пониженных ( — 20~- — 50 °С) температурах, в условиях недостаточной подвижности макромолекул и их частей. С увеличением температуры снижается вязкость каучуков и уменьшаются возникающие в них механические напряжения. Это приводит к снижению эффективности механической деструкции, но ускоряет термоокислительные процессы. Две взаимно противоположные тенденции приводят к тому, что скорость пластикации меняется по кривой, имеющей минимум (рис. 1.4). Отмечен-[6, С.10]
Механическая пластикация наиболее часто используется для бутадиен-нитрильных, а термоокислительная — для натурального и бута-диен-стирольного каучуков. Это связано с тем, что бутадиен-нитрильные каучуки при повышенных температурах склонны к структурированию по акрилонитрильным группам, тем большему, чем выше содержание нитрила акриловой кислоты в эластомере (рис. 1.5). Для остальных типов каучуков термоокислительная пластикация при повышенных температурах протекает по двум механизмам:[6, С.11]
Механическая пластикация. При этом способе П. могут происходить как деструкция, так и активирование химических связей в макромолекулах под влиянием механических напряжений (см. Механохимия). Соотношение между скоростями обоих процессов зависит от температуры, среды (воздух, кислород, азот), интенсивности механических воздействий, типа полимера. С повышением температуры скорость П. сначала уменьшается, а затем возрастает. Температура, соответствующая минимальной скорости П., зависит от типа полимера; например, для натурального каучука она составляет 70 — 80 °С (рисунок). Интенсивная П. при темп-pax ниже 70 °С обусловлена в основном 1[8, С.307]
Механическая пластикация. При этом способе П. могут происходить как деструкция, так и активирование химических связей в макромолекулах под влиянием механических напряжений (см. Механохимия). Соотношение между скоростями обоих процессов зависит от температуры, среды (воздух, кислород, азот), интенсивности механических воздействий, типа полимера. С повышением температуры скорость П. сначала уменьшается, а затем возрастает. Температура, соответствующая минимальной скорости П., зависит от типа полимера; например, для натурального каучука она составляет 70—80 °С (рисунок). Интенсивная П. при темп-pax ниже 70 °С обусловлена в основном механич. разрывом цепей. -* gg Атмосферный кислород I[9, С.305]
Механическая пластикация [991—995] с применением химических ускорителей в присутствии кислорода приводит к изменению пространственной структуры и разрыву молекул каучука. Изучалась пластикация каучука при действии п-толуол-сульфиновой кислоты [992] и предложен свободно радикальный механизм распада кислоты при пластикации. Пластикацию можно осуществлять при низких и высоких температурах [996]. При высокой температуре пластикация проводится более эффективно. Каучук, пластицированный при высокой температуре, отличается от пластицированного при низкой температуре тем, что при хранении пластичность его падает быстрее, смеси более склонны к преждевременной вулканизации, модуль упругости выше, относительное удлинение меньше. Твердость и теплостойкость практически одинаковы.[10, С.661]
В итоге можно сделать вывод, что механическая пластикация бутадиеннитрильных каучуков, характеризующаяся монотонным изменением пластичности и эластичности по Дефо, определяет развитие преимущественно процессов деструкции, а не структурирования. Этот факт подтверждается наличием линейной зависимости между числом образованных фрагментов и продолжительностью механической пластикации.[7, С.85]
Как указывают Пайк и Уотсон для других видов каучуков [31], механическая пластикация, очевидно, ведет к фрагментации макромолекулярных цепей на радикальные частицы, которые стабилизируются реакцией с кислородом воздуха. Возможно, что образовавшиеся свободные радикалы реагировали бы и с цепями, не подвергнутыми деструкции, с образованием сетчатых структур, но быстрое уменьшение гидродинамического фактора k' на первых стадиях процесса и дальнейшее сохранение его в постоянных пределах показывают, что под действием механических сил деструкция протекает в первую очередь в точках разветвления цепей, где вероятность концентрации механической энергии максимальна.[7, С.85]
Величина максимума набухания зависит от природы каучука, его предшествующей обработки и от природы растворителя. Неполярные каучуки — натуральный каучук, СКВ, СКС, бутил-каучук — набухают и хорошо растворяются в неполярных растворителях, полярные каучуки — хлоропреновый, СКН — в полярных растворителях. Предварительная механическая обработка каучука, а также другие условия, приводящие к его деструкции, повышают растворимость каучука. Особенно сильно механическая пластикация влияет на характер набухания и на скорость растворения натурального каучука. Вулканизация всех каучуков приводит к практической потере растворимости и к значительному понижению степени набухания. Степень набухания вулканиза-тов в растворителях является показателем их стойкости к действию растворителей.[1, С.317]
При переработке полимерных материалов вальцевание может проводиться с одной из следующих целей: 1) смешение отдельных ингредиентов с полимером (гомогенизация готовой смеси) с целью получения однородной массы; при этом полимер, как правило, переводится в вязкотекучее или пластическое состояние; 2) совмещение полимера (термопласта) с пластификатором с целью ускорения взаимного проникновения и набухания при повышенной температуре; 3) перевод материала в состояние (разогрев и механическая пластикация), облегчающее его дальнейшую переработку; в этом случае вальцевание представляет собой одну из операций (питание каландров, экструдеров) в ряду последовательных стадий переработки материала; 4) изготовление полуфабрикатов: листов, пленки и т. п.; 5) получение блок- (или привитых) сополимеров при совместном вальцевании двух и более полимеров в результате протеканиямеханохимических процессов; 6) охлаждение горячего материала после смесителя и придание ему формы, облегчающей дальнейшую переработку (лист, лента); 7) пропитка расплавом[5, С.362]
Все это стало достаточно ясным значительно позже. Первое же время при обнаружении подобных фактов, например, в процессе измельчения целлюлозы, исследователи .объясняли их различными второстепенными причинами. Хотя уже стали общепризнаны представления о трехмерной решетке алмаза, все же возможность его механического измельчения, раскола, шлифования пытались объяснить не прямым разрушением химических связей при механическом воздействии, а наличием дефектов пространственной решетки и т. д. К тому времени была известна и практически очень широко применялась механическая пластикация каучука — повышение его пластичности при интенсивном вальцевании. Однако и этот процесс объясняли действием кислорода, электрических разрядов, разрушением глобул .и т. д., т. е. любыми второстепенными причинами, но отнюдь не основной —механическим разрывом химических связей в полимерных цепях.[3, С.8]
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.