ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растяжение из "Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях" Общие закономерности для ненапряженных резин подробно освещены в [5]. Особенности, привносимые видом напряженного состояния и режимом его реализации, кратко изложены ниже. [c.123] Равновесное набухание резин, как показано Трилором [284], при растяжении возрастает. Так, степень набухания резин из БНК, содержащих 20% ДБФ, при растяжении на 40% увеличивается с 50 до 140% [285]. Растягивающие напряжения сами по себе вызывают разрушение материалов, а присутствие агрессивной среды, как правило, усугубляет действие напряжения и тем в большей степени, чем напряжение меньше (рис. 4.1). [c.123] вызывающие набухание, при небольщих концентрациях способствуют увеличению подвижности элементов молекул каучуков, что приводит к выравниванию напряжений и ускорению процесса кристаллизации. Это положительно влияет на прочностные свойства резин. Из-за того, что этот эффект не ус-пеьает реализоваться при действии жидкой среды на уже нагруженный полимер, разрушение его происходит быстрее, чем при действии нагрузки на резину, набухшую в данной среде (рис. 4.2). [c.124] При действии агрессивной среды (деструкция, набухание) на резину, находящуюся под постоянной растягивающей нагрузкой, время до ее разрушения определяется скоростью диффузии среды и нагрузкой и может быть рассчитано из формулы, связывающей время до разрыва резины и напряжения х=Ва , и закона суммирования повреждений Бейли в предположении, что напряжением в слое резины, в который проникла жидкость из-за уменьшения модуля упругости, практически можно пренебречь. Такой способ расчета можно использовать, например, для резины из бутилкаучука в азотной и уксусной кислоте. При локальном разрушении (образование трещин), как, например, при контакте резины из СКФ с азотной кислотой, разрыв происходит быстрее, чем следует по расчету, из-за наличия концентраторов напряжения. Ряд особенностей разрушения резин при растяжении связан с изменением их структуры, основным из которых является ориентационное упрочнение. Молекулярная ориентация при растяжении сопровождается разрушением слабых структур (размягчение) и приводит к появлению так называемой критической деформации екр, т. е. в результате увеличения деформации растяжение резины приводит к уменьшению ее долговечности только до определенной критической деформации, выше которой долговечность увеличивается (до определенной степени деформации). При действии жидких сред вследствие набухания резины, более равномерного распределения напряжений, ослабляющих роль ориентационного упрочнения в вершинах трещин, область критической деформации сдвигается в сторону больших деформаций по сравнению с действием той же газообразной среды (табл. 4.10). [c.124] Ориентационное упрочнение влияет и на энергию активации и разрушения резин в жидких средах. Неоднократное изменение энергии активации в широком интервале напряжений (табл. 4.11) свидетельствует о разных механизмах процесса. В отсутствие напряжения, при сплошном (без образования трещин) разрушении резины определяющим является процесс диффузии. Например, в системе резины из СКС-30-1—соляная кислота 7=26,6 кДж/моль. [c.125] Наложение небольшого напряжения (деформации десятки процентов) способствует образованию и раскрытию трещин, последнее определяется скоростью химического взаимодействия. Энергия активации увеличивается примерно до 83 кДж/моль.. Дальнейшее увеличение деформации до сотен процентов вызывает рост и примерно до 125 кДж/моль. Это можно связать как с проявлением группового разрыва ориентированных молекул, так и с тем, что и отражает суммарный процесс разрушения под действием агрессивной среды и под действием собственно механического напряжения, имеющего большую энергию активации. Возрастание и с увеличением деформации наблюдалось для многих систем с жидкими (резина из СКФ — НЫОз, СКС-30-1—вода) и газообразными агрессивными средами, а также в их отсутствие. [c.125] Вернуться к основной статье