Механические свойства полимеро вулканизованных

Наиболее существен этот вопрос для эластомеров, которые обычно используются в виде резин, т. е. пространственно структурированных полимеров. Применение разных вулканизующих агентов (или способов вулканизации) приводит к образованию в резине различных типов пространственных связей, что, в свою очередь, отражается на химической стойкости резин Препятствуя набуханию, которым часто сопровождается химическое взаимодействие среды с полимером, пространственные связи способствуют увеличению стойкости полимера к агрессивным средам, если сами эти связи не оказываются слабее связей основной цепи. В частности, последнее наблюдается у фторкаучуков, которые после вулканизации становятся более чувствительными к химическому воздействию вследствие введения в них связей С—С =N и др. В настоящее время наиболее химически стойкими являются пространственные связи С—С, образующиеся при вулканизации каучуков перекисями (например, перекисью бензоила) или радиационным облучением Резины из СКФ с указанными связями в азотной кислоте набухают минимально и физико-механические свойства их снижаются незначительно, а после [c.45]

На физико-химич. и технич. свойства вулканизатов влияет не только тип поперечных химич. связей, но и взаимодействие макромолекул за счет водородных и др. видов межмолекулярных связей, возникающих вследствие наличия в полимере полярны групп и активных атомов, а также образование ассоциатов в результате взаимодействия самих поперечных связей (ионных и полисульфидных). Поэтому необходимо учитывать изменение при В. межмолекулярного взаимодействия вследствие присоединения к макромолекулам вулканизующих агентов и продуктов разложения ускорителей, антиоксидантов и др. Из-за отсутствия разработанной молекулярной теории механических свойств полимеров представления о влиянии структуры вулканизатов на их прочностные и эластические свойства носят характер гипотез. [c.266]

Огромное практич. значение имеет взаимодействие НК с серой, хлористой серой, органич. перекисями и другими веществами, вызывающими вулканизацию. Вулканизация приводит к образованию сетчатых структур, в к-рых длинные макромолекулы каучука соединены ( сшиты ) между собой атомами серы или другого вулканизующего агента. Технически наиболее цепным свойством НК и особенно его вулканизатов является высокая эластичность. Мягкие вулканизаты (резины) из НК способны нри комнатной темп-ре обратимо растягиваться более чем на 1000% и имеют при этом сопротивление разрыву до 350 кг/сж (исходного сечения). В отличие от кристаллич. тел, деформация НК в пределах 100—200% растяжения не сопровождается изменением объема, а следовательно, и изменением внутренней энергии. В основном эластичность НК сопровождается уменьшением энтропии при растяжении и увеличением ее при обратном сокращении. Поскольку высокая эластичность НК связана с тепловым движением его гибких макромолекул, она может проявляться в той области темп-р, в к-рой это движение достаточно интенсивно. При темп-ре ок. —70° НК утрачивает эластичность даже при очень медленных воздействиях и становится хрупким выше 80—100° НК пластичен, т. к. нри этой темп-ре возникает возможность перемещения отдельных нитевидных макромолекул относительно друг друга. Величина деформации НК зависит не только от величины механич. напряжения, но и от длительности его действия (см. Механические свойства полимеров). При коротком действии сипы участки макромолекул НК не успевают перегруппировываться, и высокая эластичность не проявляется каучук ведет себя нри этом как твердое тело. Чем выше темп-ра, тем короче период релаксации, необходимый для установления равновесия между силой и деформацией. При комнатной темп-ре высокая эластичность НК проявляется, если продолжительность действия силы (в одном направлении) не менее одной стотысячной доли секунды. [c.247]

По-видимому, отличие а-полихлоропрена от р,- и м-полимеров заключается в том, что а-полимер имеет линейное строение, а х- и со-полимеры — трехмерное. Естественно, что это не обнаруживается при озонировании, так как участки цепи, связывающие макромолекулы, при расщеплении озонидов также дают янтарную кислоту. Те же результаты должны получаться, если связь между молекулами осуществляется с участием кислорода. Трехмерное строение х-поли-мера подтверждается способностью а-полимера при хранении и нагревании переходить в ц-форму. Этот процесс можно замедлить добавлением фенил-р-нафтиламина (неозона). Изменение физико-механических свойств при переходе а-полимера в -полимер аналогично изменениям, происходящим в процессе вулканизации натурального каучука. Обычно а-полихлоропрен вулканизуют без серы. При хранении даже при комнатной температуре он отщепляет хлористый водород. [c.414]

Полимеры в своем исходном состоянии не соответствуют всем требованиям, предъявляемым к изоляции и оболочкам. Поэтому их необходимо смешивать с другими ингредиентами, такими как антиоксиданты, наполнители, технологические добавки и вулканизаторы. Антиоксиданты добавляют для увеличения срока эксплуатации за счет предотвращения старения и деградации полимеров. Наполнители применяются для улучшения механических свойств эластомеров и в какой-то степени для уменьшения стоимости смеси. Технологические добавки, как предполагает их название, помогают улучшить процесс переработки (например, смешение и экструзию). Наконец, вулканизующие средства создают поперечные связи между полимерными цепями для формирования трехмерных пространственных цепей, тем са- [c.324]

Радиационные воздействия могут вызывать и обратимые изменения физических свойств полимеров, наблюдающиеся только под пучком. Так, при облучении стеклообразных полимеров и резин было обнаружено обратимое ускорение механических релаксационных процессов [215]. Была развита теория этого явления, согласно которой ускорение кинетических процессов при облучении твердых полимеров определяется увеличением в радиационном поле числа перескоков атомов, молекул и сегментов цепей, в то время как в случае резин преобладающую роль играют процессы обратимого разрушения вулканиза- [c.368]

Непредельные и предельные карбо- и гетероцепные полимеры, под влиянием многочисленных вулканизующих веществ различной химической природы или под воздействием ионизирую-ишх излучений превращаются в резины общего и специального назначения, обладающие ценными физико-механическими свойствами. [c.225]

Рассматривая смесь полимеров, особенно смесь каучуков со смолами и пластиками, как двухфазную систему, имеющую определенный переходный слой на границе раздела фаз, необходимо учитывать, что технологические параметры изготовления такой сложной системы влияют на физико-механические и эксплуатационные свойства (технологическую совместимость) смеси. Ингредиенты резиновой смеси (наполнители, пластификаторы, вулканизующие агенты и т. д.) в двухфазной системе распределяются неравномерно з обеих фазах и переходном слое. Кроме того, при вулканизации, скорость процесса в каждой фазе и переходном слое может быть различна. [c.23]

Сравнение значений для разных полимеров показывает, что увеличение химической стойкости и уменьшение долговечности приводят к увеличению Рс, так как при этом Д уменьшается, и наоборот, противоположное изменение этих параметров вызывает уменьшение Рс- В качестве примера можно рассмотреть поведение в соляной кислоте резин из СКС-ЗЭ-1, одна из которых вулканизована с помощью MgO, а другая с помощью серы (см. рис. 198). У серного вулканизата, кислотостойкость которого больше, чем вулканизованного MgO, а прочность меньше, разрушение резко ускоряется при концентрации агрессивного агента в 10 раз большей, чем у более прочного, но менее кислотостойкого. При изменении механической прочности и химической стойкости в одну сторону( например, при их одновременном увеличении) Рс в зависимости от их соотношения может сдвигаться в разных направлениях. Так, при сравнении относительной ползучести разных резин в озоне найдено, что у резины из наирита в Ю рзз больше, чем у СКС-30-1 (см. рис. 198). Это объясняется тем, что разница в химической стойкости между наиритом и СКС-30-1 велика, в то время как по прочностным свойствам резины из СКС-30-1 и из наирита отличаются мало. [c.342]

Чтобы закончить обсуждение вопроса о свойствах сетки, необходимо упомянуть о процессах ее химической деструкции и разрушения. Эти процессы приводят к потере эластичности, растрескиванию поверхности и другим вредным эффектам, известным как старение , или потеря свойств . Натуральный каучук особенно склонен к таким реакциям, в которых участвуют его наиболее реакционноспособные двойные связи С=С, содержащиеся в элементарном звене изопрена [формула (1.7)]. Однако повышенная реакционная способность этих связей может быть и полезной, так как благодаря ей легко происходит вулканизация. Полимеры, не содержащие двойных связей, сшиваются с трудом, например полиизобутилен. Чтобы получить на его основе каучук, способный вулканизоваться (бутил-каучук), в цепь надо ввести небольшое количество мономера, например изопрена, содержащего две двойные связи в молекуле. Далее, при переработке каучука необходимо предварительно произвести мастикацию, в результате которой очень длинные молекулы разрушаются за счет комбинированного действия механического напряжения (при сдвиге), высокой температуры и кислорода воздуха. Только после такого разрушающего воздействия вещество становится достаточно мягким, или пластичным , для того чтобы его смешать с вулканизующими и другими необходимыми ингредиентами (сажа, пигменты и т. д.) полученную смесь вальцуют. Укороченные молекулы при вулканизации соединяются друг с другом, образуя непрерывную сетку, и таким образом происходит фиксирование требуемой формы конечного продукта. [c.83]

Резиновые смеси состоят из кремнийорганического полимера, вулканизующего агента (обычно перекись бензоила) и наполнителей. В качестве наполнителей применяют двуокись кремния (белую сажу) и двуокись титана. Они намного улучшают механические свойства резин. Предел прочности при растяжении резин, наполненных двуокисью титана, 15—20 KZ j Mp-, двуокисью [c.276]

Известно что вследствие различной растворимости и скорости диффузии серы в полимерах распределение ее в многофазных системах неравномерно. Увеличение разности в плотностях энергии когезин компонентов приво- дит к возрастанию концентрации серы в одном из полимеров. Время хранения смесей влияет на распределение серы и физико-механические свойства вулканиза-тов 1 2. При длительном хранении на поверхности образца, а т акже на межфазной границе образуются кристаллы серы, котор]ь1е ухудшают прочностное показатели вулканизатов. Предварительное вальцевание смесей полимеров перед вулканизацией полностью не устраняет отмеченный недостаток. Введение в состав смесИ третьего полимера, имеющего среднюю величину параметра б и Ь об-ствующего уменьшению размера частиц в дисперсной фазе., благоприятно влияет на равномерность расгьределения компоф ов вулканизующей системы. , [c.26]

Смесь каучуков с введенными вулканизуюпщми агентами выдерживали длительное время (больше месяца) для того, чтобы в ней прошли релаксационные процессы разделения фаз или, наоборот, граничного взаиморастворення— в зависимости от направления процесса достижения равновесия. После длительной выдержки смеси вулканизовали. В другом опыте невулканизованные смеси набухали в парах растворителя более недели, затем в вакууме из них удаляли растворитель и вулканизовали. В обоих случаях, когда были созданы условия для ускорения релаксационных процессов, отрелаксировав-шие вулканизаты имели практически те же физико-механические свойства, что и полученные обычным путем. Но лучшим доказательством высокой стабильности структуры и свойств смесей полимеров служит их повышенное сопротивление утомлению, в том числе в присутствии значительных количеств пластификаторов. Так, смесь СКИ-3 и СКН-40 в соотношении 1 1 характеризуется более высоким сопротивлением утомлению, чем индцвидуальные полимеры, даже в том случае, когда в смесь вводят 65 вес. ч. диметилфталата. При этом режим утомления полимеров и их смесей (знакопеременный изгиб) характеризовался постоянной амплитудой напряжения, когда возможное уменьшение модуля или даже увеличение ползучести образца, содержащего пластификатор, не могло привести [c.43]

Указанные каучуки в обычных условиях являются несовместимыми полимерами. Однако использование в качестве вулканизующего агента 6-дибутиламино-1,3,5-триазин-2,4-дитиола (ДТД) обеспечивает высокую степень совулканизации на границе раздела фаз разных каучуков и позволяет получать вулканизаты с высокой степенью сшивания, хорошими физико-механическими и адгезионными свойствами 173]. Применение три- или тетраал-киламмонийбромида совместно с ДТД способствует образованию сшивок на межфазной границе в смесях фторкаучука с эпихлоргидриновым или бутадиеннитрильным каучуками. Установлено, что органоониевые соли значительно снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз. Кроме того, они увеличивают индукционный период вулканизации. [c.151]

Особый интерес данному сборнику придают статьи, в которых разработан общий подход и приведены конкретные исследования вязкоупругих свойств систем, претерпевающих непрерывные химические изменения. Это даетоснование для распространения методов исследования, хорошо разработанных и часто используемых для термопластичных материалов, на широкий круг термореактивных и вулканизующихся смоли композиций различного назначения, а также систем переменного состава. Большой интерес представляют также работы, в которых развиваются численные методы анализа механических свойств вязкоупругих материалов. Это позволяет применить современную вычислительную технику для обработки экспериментальных данных, получаемых в широком частотном или временном интервале, что раньше всегда было связано с трудоемкими операциями, требующими больших затрат времени и чреватых возможностью ошибок. Новая постановка проблемы содержится в статье, посвященной исследованию вязкоупругих свойств термореологически сложных материалов, что позволяет обобщить классический метод температурно-временной суперпозиции на такие двухкомпонентные системы, представляющие большой практический интерес, как смеси различных полимеров, привитые и блок-сополимеры и т. п. [c.6]

Вторая группа сополимеров очень обширна, если исходить из патентной литературы. Совместная полимеризация метилметакрилата с другими винильными производными упоминается очень часто, однако подробных описаний свойств таких сополимеров приводится крайне мало. Изучались сополимеры метакрилата со стиролом и с метилизопропенилкето-ном, которые показали повышенные механические показатели по сравнению с механическими показателями полимеров каждой составной части в отдельности. Помимо этого путем сополимеризации может быть достигнуто изменение растворимости, химической стойкости, адгезии, оптических свойств и т. п. В отдельных случаях сополимеризация производных акриловой и метакриловой кислоты с винильными или диеновыми соединениями приводит к получению продуктов большого народно-хозяйственного значения. Таким продуктом является, например, синтетический каучук типа Буна Ы или типа пербунан , представляющие -собою совместный полимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты. Известны также сополимеры хлор-2-бутадиена-1,3 (хлоропрена) с производными акриловой и метакриловой кислот, представляющие собой тип вулканизующегося хлорсодержащего синтетического каучука. ). [c.397]

Тройной этилен-пропиленовый полимер, как и ЭПК, является некристаллизующимся каучуком, и поэтому его ненаполненные вулканизаты отличаются низкой прочностью. В смесях ЭПТ можно использовать все обычные наполнители. Печные сажи обеспечивают получение смесей с хорошими технологическими свойствами и вулканизатов с хорошими физико-механическими свойствами. В табл. 9.19 представлены сравнительные данные испытания различных саж в смесях с одинаковой твердостью. Смеси из ЭПТ с сажей HAF после вулканизации дают резины с пределом прочности при растяжении 195 кгс см и относительным удлинением 460%. Свойства Me eii из ЭПТ с минеральными наполнителями подобны свойствам смесей из бутилкаучука или из СКС, содержащих наполнители того же типа (табл. 9.20). Если при наполнении тальком или каолином удается получить резины из ЭПТ достаточно хорошего качества, то введение одновременно обоих этих наполнителей приводит к смесям, которые с трудом вулканизуются перекисями. [c.348]

Для достижения оптимальных механических свойств вулканн-заты с амидными поперечными связями необходимо усиливать техническим углеродом. Аналогичные, хотя и более сложные структуры получаются при взаимодействии с полиаминами, соединениями, содержащими амино- и иминогруппы, а также с различными N- oдepжaщими полимерами. Этиленгликоль и подобные ему вещества способствуют диспергированию вулканизующего агента и тем самым улучшают свойства вулканизатов. [c.342]

Физико-механические свойства кремнийорганических резин холодного отверждения зависят от целого ряда факторов структуры силокскновой макроцепи, молекулярной массы полимера или точнее молекулярно-массового распределения, характера и числа поперечных связей, концентрации и типа наполнителя и вулканизующего агента, условий вулканизации и т. д. В соответствии с этим физиио-механические свойства композиций, вулканизуемых при комнатной температуре, изменяются в широких пределах. [c.32]

Применяемый в качестве пластификатора тиокол является полимером этилентетрасульфида (С2Н254) . Он, подобно каучуку, вулканизуется и обладает высокими механическими свойствами, устойчив к кислотам низких концентраций и к окислителям, к нефти и продуктам ее переработки, а также к обычным органическим растворителям. [c.102]

Под названием бутиловый каучук производят смешанные полимеры изобутилена с мономерами бутадиенового типа, напрпмер с бутадиеном 1686], изопреном [687] или хлоропреном [688]. Бутиловый каучук можно вулканизовать, как и природный, а по своим механическим свойствам и устойчивости Ii химическим реагентам он намного превосходит яоследпий. Сополимеру изобутилена (98%) с изопреном (2%) (бутиловый каучук) отве- [c.151]

Путем соответствующего подбора вулканизующих систем, т. тина ускорителя, а вудканизующих агентов, можно полу-, чать резины с различным характером поперечных связей и различным их соотношением Это означает, что в вулканизате одновременно возникают поперечные связи разного характера ковалентные (С—С, С—5—С, С—5—8—С, С—-Зх—С, С—О—С и др.), локальные (связи между полярными группами в полимере), электровалентные (в случае каучуков, содержащих карбоксильные или другие функциональные группы), координационные и др. Как установлено в различных исследованиях, характер связи, ее энергия и концентрация связей определенного типа во многом определяют физико-механические свойства резин. [c.360]

Большое влияние на физико-механические показатели вулканизатов оказывает выбор вулканизующей группы. Ввиду того, что поливинилхлорид снижает до некоторой степени скорость вулканизации, целесообразно увеличивать ускорительную группу Количество серы должно быть рассчитано на общее количество полимеров, однако необходимо учитывать, что с увеличением содержания серы снижается сопротивление резин старению . Применение перекиси дикумила не дает существенного выигрыша Свойств по сравнению с серой Удовлетворительными ускорителями вулканизации таких систем являются меркаптобен-зотиазол и бензотиазолдисульфид [c.69]

Вследствие высокой температуры размягчения переработка поливинилкарбазола требует применения высоких температур (свыше 200°). Поэтому более выгодно получать смешанные полимеры [985, 986], свойства которых, в первую очередь диэлектрическая проницаемость, являются практически такими же, как и свойства самого поливинилкарбазола более низкая температура размягчения облегчает их переработку. Кроме того, прибавление небольшого количества винилкарбазола к другим полимерам значительно улучшает механические и термические свойства получающихся пластических масс. Так, например, нолиизобутилеп с 2% вшхилкарбазола по упругости приравнивается к природному каучуку. Его можно вулканизи- [c.237]

Блоксополимеризация оказалась наиболее эффективным методом модифицирования свойств натурального каучука и синтетических полиизопре-новых и полибутадиеновых каучуков. Реакция легко ироходит во время пластикации смеси каучука с полимером а вальцах. При вальцевании смеси полимеров на охлаждаемых вальцах Б атмосфере азота происходит перетирание материала, сопровождающееся механической деструкцией его макромолекулярных цепей с образованием свободных радикалов, длительность существования которых достаточно велика. Большая продолжительность жизни этих радикалов обусловлена высокой вязкостью вальцуемой смеси, замедляющей взаимодействие макрорадикалов, и отсутствием в реакционной среде активного реагента — кислорода. По мере увеличения концентрации макрорадикалов возрастает вероятность их взаимного насыщения с образованием иовых полимерных цепей. В состав новых цепей входят блоки макромолекул обоих обрабатываемых компонентов. Таким методом получены, например, блоксополимеры натурального каучука или полиизопрена с хлоропреном, сочетающие свойства обоих полимеров. Блоксополимер может вулканизоваться серой, что характерно для полибутадиена и для натурального каучука. Б то же время блоксополимер может быть превращен [c.600]

Для вулканизации бутадиен-нитрильных каучуков используют серные, бессерные тиурамные, перекисные и смоляные вулканизующие системы. Эти каучуки уступают натуральному и бутадиен-стирольным по технологическим свойствам. У жестких каучуков основных марок СКН-18, СКН-26, СКН-40 вязкость по Муни равна 90—120, жесткость 17,2—21,1 Н (1,75—2,15 кгс). Эти каучуки требуют предварительной пластификации, которая осуществляется на вальцах при низкой температуре (30—50°С). Мягкие каучуки типов СКН-18М, СКН-26М, СКН-40М, имеющие вязкость по Муни 50—70 и жесткость 7,4—11,3 Н (0,75—1,15 кгс), не требуют пластикации, имеют удовлетворительные технологические свойства и некоторые смеси на их основе могут изготовляться в резиносмесителях. С увеличением содержания нитрильных групп в каучуке повышается скорость вулканизации, совместимость с полярными полимерами, однако понижается эластичность и морозостойкость вулканизатов. Ниже приведены основные физико-механические показатели серных вулканизатов на основе нитрильных каучуков, наполненных сажей ДГ-100 (50 масс, ч) [c.364]