ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Наполнители из "Разрушение полимеров под действием агрессивных сред Издание 2" На стойкость полимеров в химически агрессивных средах влияют, иногда значительно, те ингредиенты, которые вводятся в материал для придания ему определенных свойств. К таким ингредиентам прежде всего относятся наполнители. [c.38] Имеются данные об определяющем влиянии наполнителей на стойкость резин в среде горячей и перегретой воды о положительном влиянии белой сажи во фторкаучуках, а также о неблагоприятном влиянии углеродных саж на стойкость резин из стирольного каучука в окислительной среде и бутилкаучука в серной кислоте Обнаружена зависимость от типа наполнителя стойкости фенопластов и других смоляных композиций резин пз наирита СКС-30, СКН-26, фтор- и бутилкаучуков, сульфохлорированного полиэтилена а также СКИ-3 и НК в щелочах, минеральных п органических кислотах. [c.38] Таким образом, наполнители могут влиять на поведение полимерных материалов в агрессивных средах как положительно, так и отрицательно. Наиболее полно вопрос об основных факторах, определяющих влияние наполнителя па стойкость полимера к агрессивным средам, проработан для резин, испытывавшихся в различных кислотах. [c.39] Если наполнитель не вступает в химическое взаимодействие со средой и смачивается ею так же или хуже, чем каучук, то его введение эффективно, так как при этом уменьшается объемное содержание каучука и удлиняется диффузионный путь агрессивного агента Например, в органических кислотах максимальное сохранение исходной прочности и минимальное набухание имеют резины с гидрофильными белыми сажами стойкость этих резин гораздо выше, чем ненаполненных и резин с гидрофобными углеродными сажами (табл. И.1). Введение углеродных саж положительно влияет на поведение резин в минеральных кислотах, так как в этих условиях смачиваемость углеродных саж хуже, чем гидрофильных белых саж. По этой же причине с увеличением дозировки двуокиси титана стойкость поливинилацетата в воде падает а водопоглощение эпоксидных компаундов при введении в них минеральных наполнителей (маршаллит, порошок железа) увеличивается Смоляные композиции с кварцевым наполнителем, как правило, имеют пониженную водостойкость. Применение кокса или графита в качестве наполнителя значительно ее повышает Тиоколовые герметики, содержащие ламповую сажу, гораздо усто11чивее к водным растворам, чем тиоколовые герметики с двуокисью титана, литопоном и белой сажей При хорошем смачивании наполнителя средой возможны два случая. [c.39] Ускоренное разрушение резин, содержащих хорошо смачивающийся данной средой наполнитель, объясняется их повышенной кислотопроницаемостью (рис. II.6 и II.7). В свою очередь, кислото-проницаемость зависит от дозировки наполнителя. При малых дозировках (до 20 вес. ч. наполнителя на 100 вес. ч. каучука) белая сажа, практически, не влияет на проникновение минеральных кислот, как это видно на примере резины из СКФ, ненаполненной и содержащей аэросил 175 (рис. II.8). Аналогичные результаты были получены при определении проницаемости резин из бутилкаучука в азотной кислоте, содержащих различные дозировки сажи БС-50. Это связано с тем, что частицы сажи изолированы друг от друга прослойками каучука. [c.41] При дозировке белых саж 30 вес. ч. и выше кислотопроницаемость резин резко увеличивается из-за образования цепочечных структур из контактирующих частиц наполнителя. Вследствие хорошего смачивания наполнитель облегчает проникновение агрессивной среды в резину, т. е. способствует химическому взаимодействию полимера со средой. [c.41] Резкое увеличение проницаемости минеральных кислот наблюдается только при введении гидрофильной белой сажи. Для резин, содержащих белую сажу, с поверхностью, модифицированной в сторону повышения гидрофобпости (см. рис. II.6, а, б и П.8), и углеродные сажи в количестве 30—40 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука, это явление не имеет места. [c.41] Исходя из того, что упорядоченные структуры являются более устойчивыми к действию химически агрессивных сред, чем аморфные, можно было ожидать, что введение активных наполнителей повышает стойкость резин. [c.43] Было установлено что из резин на основе аморфных каучуков (СКБ, СКС) лучшие прочностные показатели после экспозиции в кислотах имеет резина с максимальной исходной прочностью (наполненная сажей ДГ-100), минимальные показатели имеют нена-полненные резины (рис. 11.9). Однако между относительным сохранением прочностных свойств резин после их экспозиции в кпслотах и усиливающим действием наполнителя обнаружена обратная зависимость, т. е. чем больше усиливающее действие, тем больше степень падения прочности после обработки кислотой. Эти данные противоречат посылке о том, что упорядочение структуры должно сопровождаться увеличением кислотостойкости резины. Объяснить такое противоречие можно, если предположить, что кислота в первую очередь действует не на полимер, а на связи полимер — наполнитель. В случае резин из аморфных каучуков это приводит к резкому ослаблению усиливающего действия наполнителей и большему относительному падению прочности, чем у ненаполненной резины. [c.43] Аналогичные результаты получены при исследовании резин, наполненных белыми сажами из кристаллизующегося СКИ-3 (в 20%-ной соляной кислоте) и аморфного СКН-40 (в олеиновой кислоте). [c.44] На кислотостойкость резин сильное влияние оказывает прочность структур полимер — наполнитель. Косвенной характеристикой прочности образовавшейся структуры может служить величина усадки в процессе вулканизации. Например, усадка резин из СКФ при вулканизации в котле составляет 30—35% независимо от дозировки и типа таких наполнителей, как углеродная сажа ТГМ-33, фторид и силикат кальция, двуокись титана, сульфат бария. При наполнении сажей У-333 или графитом усадка несколько снижается, но остается еще достаточно высокой (соответственно 22 и 20%). Только при введении аэросила 175 по мере увеличения его дозировки наблюдается резкое снижение усадки — до 10—6% (рис. 11.11). [c.44] Образование прочной структуры полимер — наполнитель препятствует набуханию резин из СКФ в кислотах и обусловливает максимальное сохранение их исходной прочности. После экспозиции в 30%-ной HN0з при 70° С в течение 25 суток прочность резип из СКФ с аэросилом 175 сохраняется па 78%, с сажей У-333 на 58%, с фторидом кальция — на 30%. [c.45] Зависимость поведения резин от свойств наполнителя (смачиваемости средой, активности и прочности структуры, образуемой им с полимером), по-видимому, носит общий характер и проявляется при действии на резины не только кислот, но и агрессивных сред других типов. [c.45] Вернуться к основной статье