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 образованиюфибриллярных 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]
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.