Каучуки кривые разрыва

На рис. 2 приведены кривые напряжение — деформация (о —X) для трех сажевых смесей, полученных на основе различных каучуков. Как видно из рисунка, при растяжении смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука наблюдается постепенный рост напряжений и некоторый спад перед разрывом смеси такой вид кривой о — X является типичным для некристаллизующихся каучуков. Сравнительно высокий уровень напряжений объясняется полярностью полимерных цепей бутадиен-нитрильного каучука и, соответственно, повышенным взаимодействием сажа — каучук. Для смеси на основе НК при 200—300% растяжения наблюдается вторая, более крутая ветвь увеличения напряжения, связанная с развитием процесса кристаллизации каучука поэтому разрыв наступает при высоком напряжении. В то же время для синтетического ис-полиизопрена, по содержанию цис-1,4-звеньев близкого к НК, имеет место течение смеси п разрыв происходит при низких напряжениях. [c.74]

Было показано [76], что общая форма кривой напряжение — деформация для вулканизатов жидких каучуков близка к теоретической кривой, предсказываемой гауссовой теорией каучукоподобной эластичности. Однако более низкая прочность на разрыв и относительное удлинение по мнению авторов объясняются относительно коротким расстоянием между сшивками в сетке жидкого каучука. [c.445]

Если сшитый эластомер растянуть до высокой степени удлинения и поддерживать приложенное напряжение, то наблюдаются два последовательных процесса плавный период релаксации и внезапный разрыв образца. Эта последовательность процессов на примере бутадиен-стирольного каучука проиллюстрирована на рис. 1.22 [769, гл. 9 811 844 847]. Нас интересует кривая, образуемая точками разрыва, как функция температуры. На рис. 1.23 [c.46]

Суммарная энергия, необходимая для разрушения хрупкого пластика, такого как полистирол, при испытаниях на разрыв в неударном режиме нагружения также сушественно возрастает при комбинировании полимеров [26, 84, 141, 142, 148, 149, 440, 664]. При изучении деформационно-прочностных свойств обнаруживается, что, как показано на рис. 3.18, содержащий каучук материал не только течет, но вплоть до полного разрушения способен и к высоким обратимым деформациям. Площадь под кривой, очевидно, является мерой энергии, необходимой для разрушения материала, и позволяет связать способность к холодной вытяжке с прочностью полимерных смесей [84]. Хотя прочность смеси полимеров ниже прочности сополимера, работа, необходимая для разрыва образца смеси, значительно больше. Об аналогичном возрастании прочности свидетельствуют также полученные для таких материалов значения кажущейся энергии разрыва у согласно данным [128], при включении в полиметилметакрилат фазы каучука V возрастает в 100 раз. (Связь между текучестью и ударными свойствами см. в разд. З.2.2.1.) [c.93]

При соответствующих условиях обнаруживается изменение кривых ползучести для образцов каучука, находящихся под постоянной нагрузкой, вследствие протекания химических процессов. Если происходит только разрыв связей, то в образцах после мгновенной упругой деформации наблюдается неограниченный рост деформации во времени. Функция химической ползучести (ФХП) определяется следующим образом [c.462]

Площадь, ограниченная кривой напряжений — растяжений и осью абсцисс, пропорциональна количеству работы, затраченной на разрыв образца. Работу, затраченную на разрыв образца каучука, относят к единице объема и полученную величину называют энергией упругости. [c.265]

В соответствии с гипотезой, выдвинутой Джи для объяснения этих эффектов, прочность на разрыв является функцией степени кристаллизации, имеющейся в резине при растяжении непосредственно перед разрывом. Далее им было предположено, что степень кристаллизации определяется приблизительно величиной растяжения (и не зависит прямо от степени поперечного сшивания). Если на фиг. 85 пунктирная кривая представляет предполагаемую зависимость между присущим каучуку разрывным [c.178]

Довольно давно стало известно, что температурная зависимость степени деструкции НК при пластикации проходит через минимум [118] примерно при 115 °С. На рис. 7.30 кривые и 2 построены по результатам изучения механической и окислительной деструкции каучука [588]. По мере увеличения температуры пластикации вязкость каучука и растворимость кислорода в нем уменьшаются. Одновременно менее заметной становится деструкция стабилизированного каучука под действием сдвига и снижается скорость разрушения. При дальнейшем росте температуры холодная пластикация постепенно переходит в горячую, при которой разрыв цепей становится преимущественно окислительным. В процессе перемешивания при пластикации все новые поверхности частиц полимера приходят в контакт с кислородом. При введении в каучук акцепторов радикалов удается избежать наложения двух механизмов деструкции. Вплоть до 140 °С окислительной деструкции не происходит [515, 588]. Отрицательный температурный коэффициент и отсутствие температуры начала деструкции этого полимера отчетливо видны на рис. 3.5. [c.78]

Определение температуры хрупкости по Фраасу битум каучуковых смесей не всегда соответствует ГОСТу 11507-65, по которому она фиксируется с момента появления трещин. Это также связано с изменением характера разрушения при введении каучука. Для битума характерно хрупкое разрушение когда напряжения развивающиеся в местах дефектов структуры, достигают прочности битума, происходит быстрый рост трещин, так что разрушение образца отмечается при температуре испытани практически одновременно с появлением трещин. Характерны рисунок такого разрушения — гиперболическая кривая (рис. 1а). В случае битум-каучуковой смеси разрушению предшествует значительная обратимая деформация, характерная для каучуков-[11]. Поэтому картина разрушения иная (рис. 16) сначала на поверхности образца появляются мельчайшие трещинки, как волоски (закрытого типа), которые при снятии нагрузки затягиваются и поверхность образца снова становится гладкой. Развитие (разрастание) трещин при многократно повторяющихся нагруже-ни ях-разгружениях сдерживается благодаря способности каучука к релаксации возникающих напряжений, и поэтому собственно разрушение (как разрыв сплошности) наступает при гораздо более низких температурах. Этот температурный интервал между возникновением микротрещины и разрушением может быть очень большим (5—40°С). Наличие такого интервала и его величина определяются как содержанием каучука в смеси, так и типом каучука. Такой механизм разрушения имеет некоторую аналогию, с разрушением образцов пластмасс (например полистирола) при введении в них каучука для придания ударной прочности разрушение всего образца предотвращается благодаря образованию большого количества малых трещин, которые являются ограниченными [2]. Таким образом, при испытании по Фраасу битум-каучуковых смесей в общем случае наблюдаются две характерные температуры—появления трещин и собственно разрушения. Следует отметить также, что может иметь место значительны разброс экспериментальных данных вследствие проявления статистической природы прочности [11]. [c.126]

Увеличение дисперсности таких неактивных наполнителей, как СаСОд и каолин, приводит к повышению их активности. При иаиолпении каучука СКС-30 карбонатом кальция S = = 4,6 м /г) прочность резин на разрыв (Р) в оптимуме наполнения (а, г/100 г каучука) достигает 23 кПсм , а при увеличении S до 18,5 лг/г она возрастает до 60 кПсм (рис. 2, кривые 2 и 2). При модифицировании каолина 2%-ным октадециламином в условиях, соответствующих оптимуму структурообразования модельных систем, прочность резин возрастает с 50—70 до 100— [c.350]

Мур и Сканлен установили, что на основании данных о реакциях низкомолекулярных модельных соединений трудно получить представление о точном механизме процессов, протекающих с участием макромолекул. Процессы деструкции в полиизопрене могут иметь большее значение, чем в 2,6-диметил октадиене-2,6. Даже в том случае, если число разорванных 1,5-диеновых звеньев не зависит от молекулярного веса исходного полиизонрена, в индукционный период, предшествующий сшиванию, всегда происходит разрыв некоторого числа молекулярных связей. Имеются два доказательства существования индукционного периода. Одно из них основано на том, что кривая зависимости вязкости системы каучук — перекись дикумила (при температуре сшивания) от продолжительности сшивания имеет форму, характерную для замедляющегося процесса (эффект замедляюш егося действия), а изменение физических показателей свидетельствует о том, что сшиванию предшествуют процессы деструкции. Вторым доказательством служит тот факт, что при нагревании бутилкаучука, содержащего небольшое количество изопреповых звеньев, с перекисью дикумила преобладает процесс деструкции. Очевидно, что в таком каучуке макрорадикал В- не может димеризоваться вследствие низкой концентрации, в то время как процессы деструкции протекают по реакции первого порядка и не зависят от концентрации звеньев изопрена. [c.232]

На основе всего изложенного выше пластикацию натурального каучука следует рассматривать как сложное механическое, термическое и химическое явление, во время которого происходит разрушение глобулярной структуры, термическая дезагрегация мицелл и кристаллитов и, в особенности, механическая и окислительная деструкция молекулярных цепей каучука. Температурный коэфициент отдельных процессов не одинаков по величине и по знаку. Процесс окислительной деструкции несомненно имеет положительный температурный коэфициент, в то время как механический разрыв молекулярных цепей замедляется с повышением температуры. Этим различием температурного влияния на отдельные процессы можно объяснить тот факт, что скорость пластикации с изменением температуры изменяется по кривой с минимумом в области температур ПО— 30 в период, соответствующий ниспадающей ветви кривой (см. рис. 115 на стр. 282), превалируют механические процессы вос- ходящая часть кривой, главным образом, характеризует О кис-литсльный процесс. Если один из этих факторов пластикации исключить, то скорость пластикации с температурой изменяется [c.290]

На термограмме силиконового каучука СКТВ (кривая 6) имеется несколько термических эффектов. Эндо-эффект до 340 X обусловлен удалением воды и летучих кремнийоргани-ческих продуктов. В интервале те.чператур 340—540 °С происходит окисление органических радикалов, сопровождаемое вы-делением тепла. Экзо-эффект при 555 X можно объяснить разры-х ом снлоксановой главной цепи и окислением атомов кремния 9]. [c.17]

Низкотемпературные характеристики силоксановых жидкостей отражаются и на свойствах полисилокеановых эластомеров. При охлаждении многие силиконовые каучуки сетчатой структуры стремятся к кристаллизации. Кристаллизация представляет идущий во времени процесс, который включает фазовое превращение и резкое изменение или разрыв непрерывности нервоначальных термодинамических свойств полимера при температуре кристаллизации [485]. Переход второго рода подразумевает изменение при температуре стеклования таких свойств, как твердость, хрупкость, коэффициент теплового расширения, теплоемкость, диэлектрическая проницаемость и тенлонроводность, что видно по изменению наклона кривых на графике зависимости этих величин от температуры [75, 486]. Переход второго рода включает либо фазовое превращение, либо изменение молекулярной ориентации. Оно заканчивается, как только достигается равновесие при температуре, достаточно низкой для того, чтобы сильно затруднить или воспрепятствовать вращению грунн или молекулярных сегментов макромолекул. Таким образом, при температуре стеклования состояние полимера может изменяться [c.217]

В полукачественпом объяснении, предложенном Флори, формы кривой фиг. 81 прочность на разрыв ) определяется долей каучука, которая включает только цепи, являющиеся основой сетки, т. е. цепи, связанные с сеткой, по крайней мере, в двух точках. Можно выдвинуть ряд аргументов в пользу того, что только эту долю можно ориентировать и поэтому только она подвержена кристаллизации, когда каучук растянут остальная часть (свободные концы или совсем не связанные молекулы) совсем не участвует в напряженном состоянии и служит более или менее нейтральным растворителем. Если это так, то прочность на разрыв, как можно ожидать, зависит только от Ша — ОТНОСИ-тельного содержания активных цепей сетки в материале, которое по теории поперечного сшивания Флори (см. гл. IV) определяется выражением [c.175]

Усталостная прочность нитрильных каучуков зависит от используемых антиоксидантов [941 ]. Улучшение пластичности нитрильных каучуков при пониженных температурах достигается их предварительной деформацией перед охлаждением [104, 106, 445]. Влияние предварительной деформации, температуры и скорости вытяжки на характер кривых напряжение — деформация приведено в работах [104, 106]. Чем больше предварительная деформация, тем ниже температура, при которой каучук становится хрупким. Совместное действие деформации и озона на нитрильные каучуки изучали В работах [181, 190—192]. Механохимические реакции наблюдали только при превышении определенного значения деформации растяжения. Этот эффект описан в разделе 7.1.3. Для нитрильных каучуков без поперечных связей напряжение сдвига препятствует переходу микрогеля в макрогель, подавляя разрыв связи между частицами микрогеля [1244]. [c.230]

Термодеструкция практически не влияет на процесс пластикации каучуков вследствие их низкой температуры стеклования, т. е. необходимый уровень вязкоупругих свойств в высокоэластическом состоянии достигается при относительно низких температурах (комнатных или ниже). Область наложения двух типов реакций, механически и термически активированных, в случае натурального каучука показана на рис. 7.30 (кривая 1 — механический разрыв плюс воздействие кислорода кривая 2 — термо-автоокислительный разрыв). Конкурирующие реакции термо-и окислительной деструкции преобладают над механохимическими при пластикации полимеров с относительно высокой температурой стеклования. Для термопластов минимум, показанный на рис. 7.30, смещается в область более высоких температур. Например, минимум для полистиролов находится вблизи 180 °С [34]. Положение левой ветви кривой зависит от характера температурной зависимости вязкости образца полимера. При повышении температуры вязкость снижается, и поэтому, при некоторых скоростях сдвига, приложенное сдвиговое усилие уменьшается. Положение правой ветви кривой зависит от термоокислительной стабильности полимера при этом скорость термоокислительных реакций возрастает с температурой. Показано [436, 900], что окисление протекает более интенсивно под действием напряжений сдвига, возможно, благодаря механической активации окислительных процессов. Скорость окисления при механическом воздействии возрастает в 5 раз [901 ]. [c.350]