ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коэффициент морозостойкости из "Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях" Коэффициент морозостойкости Ки определяется различными методами [221, с. 414]. Он представляет собой отношение определяемой характеристики резины при низкой температуре к той же характеристике при комнатной температуре. Например, при растяжении Км = 1г/1о, где /т — удлинение замороженного, а /о — удлинение при комнатной температуре (обычно 100%) образца под действием нагрузки Р. При сжатии Км = гт1го, где ет — деформация сжатия замороженного образца, ео — деформация сжатия образца при комнатной температуре (обычно 8—12%) под действием нагрузки Р. [c.87] Влияние вида деформации. Коэффициент морозостойкости при сдвиге несколько больше, чем при сжатии (рис. 3.3), а при сжатии больше, чем при растяжении. Последнее положение иллюстрируется многочисленными данными испытаний технических наполненных резин (табл. 3.1) в статических условиях. [c.88] Таким образом, наименее морозостойкой резина является при растяжении, более морозостойкой — при сжатии и наиболее морозостойкой — при сдвиге. Для получения показателя морозостойкости в наиболее жестких деформационных условиях следует проводить его определение при растяжении, что гарантирует значение этого показателя при других видах деформаций. Для более точной оценки морозостойкости необходимо определять ее при том виде деформации, который характерен для эксплуатации данных изделий. В частности, для оценки морозостойкости резиновых изделий, работающих при статическом сжатии (например, различных прокладок), представляет интерес метод эластического восстановления при сжатии по ГОСТ 13808—68. Этот метод дает результаты, хорошо коррелирующие-ся с эксплуатационными данными. Уплотнительные резиновые детали надежно работают, если коэффициент эластического восстановления не ниже 0,2. [c.88] Испытание на растяжение проводили на образцах в виде полосок длиной 100 мм для деформаций до 20% и длиной 50 мм для деформаций до 100%. [c.89] На рис. 3.4 [222] показана зависимость коэффициента морозостойкости от деформации при разных температурах для вулканизатов на основе каучука СКМС-30 АРКМ-15, содержащего 50 масс. ч. технического углерода на 100 масс. ч. каучука, а также резин на основе СКД и СКТФВ. Как видно из рисунка, с увеличением деформации Кы возрастает при всех температурах. Наиболее существенная зависимость /См от величины деформации наблюдается при небольших удлинениях, не превышающих 20—30% и представляющих наибольший практический интерес. При этом значения Кк при малых деформациях могут быть в несколько раз ниже, чем при деформации 100%, соответствующей ГОСТ 408—66. [c.89] Более широкая проверка [220] зависимости Кк от величины деформации, проведенная параллельно при растяжении и сжатии, по коэффициенту восстанавливаемости Къ, подтвердила наблюдавшуюся закономерность снижения Км при уменьшении деформации обоих видов. Кривые зависимости Къ от растяжения и сжатия практически симметричны относительно оси ординат (рис. 3.5). [c.89] Связь между температурой Гк и режимом деформации позволяет найти показатель морозостойкости Гк для исследуемого материала при любых значениях времени или частоты воздействия силы, возможных в эксплуатации. На этом основан метод определения морозостойкости резины, который заключается в измерении величины 1/Гк при двух значениях времени I (ре комендуется 5 мин и 0,02 с—1500 цикл/мин). По этим значе ниям проводят прямую линию в системе координат 1/Гк — lg/ на которой находят Гк при любом времени воздействия силы На рис. 3.7 приведены характеристики морозостойкости напол ненной резины из СКН-18 при /(=0,1 и /С=0,5 (деформация сжатия 15%). [c.90] При оценке морозостойкости по деформационным свойствам необходимо учитывать особенности поведения резин из кристаллизующихся каучуков. Это связано с тем, что процесс кристаллизации [12] резин из каучуков регулярного строения и связанное с ним сильное изменение механических свойств начинается при температурах на несколько десятков градусов выше температуры стеклования. [c.90] Поскольку при эксплуатации изделий в первую очередь важно изменение их механических свойств, к тому же они являются очень чувствительными к кристаллизации, в Советском Союзе наибольшее распространение получил метод определения склонности к кристаллизации по степени восстанавливаемости после сжатия К = (Ь2——к ) (где к — начальная высота, /I] — высота сжатого образца, /гг — высота восстановленного образца). [c.91] В связи с тем, что степень восстанавливаемости по стандартным методам определяется при одной степени сжатия и одном времени выдержки, получаются весьма условные характеристики способности резин к кристаллизации. Для получения более полной информации и абсолютных характеристик удобно использовать полупериод кристаллизации тх/з, т. е. время, в течение которого кристаллизация пройдет наполовину. На рис. 3.8 представлена зависимость восстанавливаемости резины из НК при —25°С К К Ко от где К — восстанавливаемость, определяемая кристаллизацией, а Ко — восстанавливаемость, определяемая стеклованием. В отсутствие кристаллизации /С=1, при ее завершении /(=0. Полупериод кристаллизации соответствует точке пересечения кривой с пунктирной прямой, ордината которой /(=0,5. Как видно из рисунка, скорость процесса резко увеличивается с ростом деформации. [c.91] Во-вторых, прямые для данной резины при разных температурах параллельны, что было показано на примере СКД, СКТВ-1 и полихлоропрена. Это значительно облегчает получение необходимых данных при разных температурах. Некоторые из этих характеристик для различных резин приведены в табл. 3.2. Для каждого каучука имеется температура Г], при которой скорость кристаллизации максимальна, а п/а — минимальна. Эта температура обычно на несколько десятков градусов выше Тс. Значения Ti практически постоянны для резин на основе одного типа каучука. [c.92] Таким образом, если в отсутствие кристаллизации морозостойкость можно охарактеризовать одной температурой, до которой сохраняется нужный уровень свойств, то основной характеристикой при кристаллизации является время сохранения этого заданного уровня свойств при определенной температуре. Это время (или ti/ ) определяют при температуре максимальной скорости кристаллизации Т, так как именно при T l кристаллизация представляет наибольшую опасность. Время кристаллизации при T l следует определять даже в том случае, если наиболее низкая температура (обозначим ее Гн), при которой резина может использоваться в данном виде изделий, лежит ниже Ть Если же Тн выше Ти то значения xi/ определяют при температуре Т i[216, с. 5]. [c.92] Однако для резин на основе быстрокристаллизующихся каучуков морозостойкость полностью определяется процессом кристаллизации. Это относится к резинам из силоксановых каучуков, а также к резинам, содержащим большое количество СКД. Для этих резин кристаллизация развивается прямо в процессе-охлаждения, иногда даже при температурах, более высоких, чем T l или через 5—10 мин после достижения Ti. [c.93] Вернуться к основной статье