ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Критические явления в эластомерах при из "Химические превращения эластомеров" Известные экспериментальные факты, позволяющие рассматривать кинетику термической деструкции диеновых эластомеров с точки зрения возможности проявления критических закономерностей, следующие [40] аномальное возрастание скорости деструкции полибу- тадиена с увеличением скорости нагрева аномальное увеличение скорости деструкции полибутадиена с увеличением массы образца. Эти факты чрезвычайно важны, поскольку условия аномапьного развития химических реакций определяются именно скоростью нагрева (для реакций, протекающих в условиях динамического нагрева) и размерами и формой образца (для изотермических условий развития реакции). [c.32] Рассмотрим влияние скорости нагрева на кинетику деструктивных процессов в диеновых эластомерах. [c.32] В полной мере эффект ускорения деструктивных процессов пр.и увеличении скорости нагрева проявляется в случае пиролиза полибутадиенов с различным содержанием цис-1,4-,/ту5сьчс-1,4- и 1,2-звеньев, а также сополимеров бутадиена с а -метилстиролом. [c.36] Активные наполнители, изменяя подвижность полимерных цепей, позволяют снизить влияние скорости нагрева на кинетику деструктивных процессов (см. рис. 1,4) неактивные наполнители практически не влияют на деструкцию полибутадиена при высокоскоростном нагреве (рис. 1.17). [c.37] В общем случае в системе, в которой может протекать экзотермическая реакция, помещенной в среду с температурой, превышающей первоначальную температуру системы, возможны три режима протекания процесса стационарный (или квазистационарный), тепловой взрыв, зажигание 41]. Стационарный (квазистационарный) режим характеризуется тем, что по истечении некоторого времени в системе устанавливается равновесие, обусловленное равенством скоростей поступления тепла за счет химической реакции и теплоотвода. Тепловой взрыв имеет место тогда, когда тепло, выделяемое за счет реакции, не успевает отводиться во внешнюю среду и происходит спонтанное лавинообразное нарастание температуры по экспоненциальному закону. Характерной особенностью теплового взрыва является равномерное протекание экзотермической реакции, вызывающей взрыв, по всему объему и локализация взрывного процесса в центре системы - в слоях с худшими условиями теплоотвода. На рис. 1.18 показан образец полибутадиена, термическая деструкция которого протекала в условиях теплового взрыва выброс газообразных продуктов деструкции происходит именно из центральной зоны образца, в то время как на периферии образца образуется твердая корка застекпованного полимера. [c.39] На рис. 1.20 представлены результаты измерений скорости выдепения летучих продуктов термической деструкции полибутадиена для образцов различных формы и размеров при постоянной массе. Как видно, искажение кинетики термодеструкционных процессов определяется именно формой и размерами образца, а не его массой, что находится в полном соответствии с теорией тепловых реакций 4 анк-Каменецкого. [c.41] Сопоставляя характер изменений кинетики термической деструкции полибутадиена при увеличении скорости нагрева и массы образца, можно отметить существование определенных аналогий увеличение массы образца, претерпевающего превращения с выделением тепла, приводит к увеличению скорости изменения температуры за счет саморазогрева. Прямым экспериментальным доказательством такого предположения являются результаты дифференциального термического анализа полибутадиена, представленные на рис. 1.21. Как видно, температура саморазогрева определяется и массой образца, и скоростью нагревания выделяющаяся теплота реакции при изменении скорости нагревания остается постоянной [19]. Изменение формы образца при постоянной массе (размельчение) и постоянстве выделяющейся теплоты реакции приводит к уменьшению температуры саморазогрева. Определяющее влияние саморазогрева, а не теппоты реакции иллюстрируют результаты термического анализа резин на основе полибутадиена наполнение техническим углеродом, создание резин на основе комбинации эластомеров не приводит к снижению теплоты реакции [40], но существенно влияет на температуру саморазогрева и тем самым на возможность ускорения и замедления деструктивных процессов (рис. 1.2 2). [c.43] суммируя материал, изложенный в этой главе, мржно сделать вывод, что химические превращения эпастомеров при термическом воздействии чрезвычайно зависят от различных внешних факторов и условий проведения процесса термической деструкции. Это обстоятельство делает актуальным рассмотрение влияния механических напряжений на механизм и кинетику процессов термического распада эластомеров различных классов. [c.45] Вернуться к основной статье