Высокоэластичность резины и температура

В настоящее время резервы получения высокоэластичных резин за счет снижения температуры стеклования каучуков практически исчерпаны для цыс-полибутадиена величина Гс близка к предельно возможному для углеводородных цепей значению Гс = —120°С. [c.92]

Таким образом, термодинамический анализ и результаты опытов позволяют утверждать, что резина при малых и средних деформациях при отсутствии кристаллизации ведет себя как идеальная и ее высокоэластичность имеет энтропийную природу. Это можно утверждать, по крайней мере в пределах ошибок эксперимента, т. е. с точностью в несколько процентов. Наличие теплового расширения приводит к тому, что напряжение, как это видно из формулы (111.34), не вполне строго пропорционально температуре. Для опытной проверки идеальности резины термодинамическое соотношение (111.33) является более удобным и корректным, нежели часто встречающееся [c.118]

Превращение пластоэластической резиновой смеси в высокоэластичный структурированный материал — резину — осуществляется в пресс-формах. Время при вулканизации, температура и применяемое давление зависят от состава резиновой смеси и формы детали. [c.235]

СвН,) , полимер изопрена, высокоэластичный материал растительного происхождения, применяемый для изготовления резины и резиновых изделий. К. н. содержится в млечном соке (латексе) гевеи, кок-сагыза и других растений-каучуконосов. Товарный К. н. получают почти исключительно из млечного сока бразильской гевеи. К. н. набухает, растворяется в бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде и др. В воде, спирте, ацетоне К. н. практически не растворяется и не набухает. При температуре свыше 200 С К. н. разлагается с образованием низкомолекулярных углеводородов, среди которых всегда находится изопрен. Огромное практическое значение имеет взаимодействие К. н, с серой, хлоридом серы 0), органическими пероксидами и другими веществами, вызывающими вулканизацию, т. е. соединение атомами серы макромолекул К. н. с образованием сетчатой структуры. Это придает К. н. высокую эластичность в широком интервале температур. Благодаря высокой эластичности, водо-и газонепроницаемости, прекрасным электроизоляционным свойствам, устойчивости против агрессивных сред К. н. чрезвычайно широко применяется во всех областях техники и в быту. В сыром виде используется не более 1% добываемого К. н. (резиновый клей, подошва для обуви и др.). Большая часть К. н. используется для изготовления резины и автомобильных шин. Основная масса (свыше 2 млн. т) К. н. добывается в Индоне- [c.123]

Большое внимание уделяется на германских заводах уходу за эмалированной, как известно, дорогостоящей аппаратурой. Крышки таких аппаратов зачастую крепятся не на болтах, а на специальных струбцинах, благодаря чему резко сокращается опасность скола эмали на фланце. В качестве прокладок обычно применяют высокоэластичные резины или специальные прокладочные материалы. При конструировании мешалок выбираются формы, наиболее удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к эмалированному оборудованию размеры эмалированных мешалок и число оборотов большей частью нормализованы при этом учитывается вибрация вала, могущая привести к трещинам на эмали в верхней части мешалки. Во избежание резких перепадов температур эмалированные аппараты с обогревающей рубашкой имеют по меньшей мере две термопары, одна из которых расположена в аппарате, другая — в рубашечном пространстве. Показания термопар регистрируются самопишущим потенциометром, благодаря чему мастер всегда может проконтролировать аппаратчика, который не должен допускать перепад температур больший, чем это предусмотрено инструкцией. Благодаря подобным профилактическим мероприятиям аппаратура, выполненная из фарфора и керамики или защищенная эмалью, на германских заводах считается долговечной и часто применяется. [c.52]

Константа Рг зависит от типа резины и температуры, С увеличением количества связанной серы (с возрастанием модуля высокоэластичности резины) скорость натекания снижается. Поскольку в эксплуатации применяет-ся сжатие порядка 20—30%, уплотнение газо- образных сред резиновыми прокладками опре-деляется главным образом диффузионными 5 свойствами газа и проницаемостью материала прокладки. Состояние же поверхности прокладки имеет важное значение лишь при ра- боте прокладок ниже температуры стеклования резины, когда разуплотнение вызывается температурной контракцией. Расчет необходимого начального давления уплотнения, приводящего к требуемому сжатию еь может быть сделан по уравнению (8.2). Зависимость между критическим давлением рабочей среды и сжатием прокладки и в этом случае отвечает уравнению (8.3), как это видно из рис. 8.7. [c.215]

Высокоэластичность сшитых эластомеров (резин) по своей природе связана с броуновским движением отдельных участков цепи. Этот же механизм обусловливает упругость полимерных цепочек, не связанных в сетку химическими связями. Поэтому в обоих случаях модуль Gj пропорционален кинетическому фактору (кТ), где к — постоянная Больцмана, Т — абсолютная температура, и N— [c.242]

Константа Р зависит от типа резины и температуры. С увеличением количества связанной серы (с возрастанием модуля высокоэластичности резины) скорость натекания снижается. Поскольку в эксплуатации применяется сжатие порядка 20—30%, уплотнение газообразных сред резиновыми прокладками определяется главным образом диффузионными свойствами газа и проницаемостью материала прокладки. Состояние же поверхности прокладки имеет важное значение лишь при работе прокладок ниже температуры стеклования резины. В последнем случае разуплотнение вызывается температурной контракцией. Расчет необходимого начального давления уплотнения, приводящего к требуемому сжатию еь [c.395]

Константа P зависит от тина резины и температуры. С увеличением количества связанной серы (с возрастанием модуля высокоэластичности резины) скорость натекания снижается. Поскольку в эксплуатации применяется сжатие порядка 20—30%, уплотнение газообразных сред резиновыми прокладками определяется главным образом диффузионными свойствами газа и проницаемостью материала прокладки. Состояние же поверхности [c.427]

Следующая из соотношения (4) прямо пропорциональная зависимость между напряжением и абсолютной температурой хорошо согласуется с экспериментом и является наиболее фундаментальным фактом, подтверждающим кинетическую теорию высокоэластичности резины. [c.95]

Одной из основных задач теории упруго-гистерезисных свойств резины является умение предсказать ее поведение при любых динамических режимах на основании опытных дан ных, полученных в результате минимального количества лабораторных испытаний. Для решения этой задачи необходимо выявить, как зависят показатели упруго-гистерезисных свойств от основных параметров, характеризующих условия испытания. Наибольшее число проведенных в этой области исследований посвящено влиянию температуры и частоты, поскольку оба эти параметра наиболее непосредственно связаны с релаксационной природой высокоэластичности резины. [c.256]

Для обозначения резиноподобных материалов, включая резины из натурального и синтетического каучуков и различных пластмасс, применяют термин эластомеры. Основное отличие эластомеров от других полимерных материалов — способность к большим обратимым, так называемым высокоэластичным деформациям в широком интервале температур. Высокоэластичное состояние возникает благодаря способности цепных молекул полимеров к изменению формы. [c.5]

Механические свойства кристалло-аморфных полимеров во многом определяются долей и релаксационным состоянием-аморфных областей. Если степень кристалличности велика (как в полиэтилене), кристаллические области доминируют, и хотя-аморфные области находятся при комнатной температуре в высокоэластическом состоянии, полимер в целом проявляет механические свойства твердого пластика. С другой стороны, в большинстве кристаллизующихся каучуков, обладающих низкой степенью кристалличности, цепи между кристаллитами достаточно длинны, чтобы в полной мере проявилась высокоэластичность, предопределяющая технические применения каучуков и резин. [c.330]

Следуя традиции, мы начали с более сложной системы,, хотя механическая работа может быть произведена уже на обычных резинах, за счет сил высокоэластичности. Машинный вариант здесь интересен тем, что в явном виде не задействованы химические силы, а игра ведется на стекловании к размягчении. Речь тоже идет о демонстрационном опыте, но он-примечателен тем, что в нем наиболее прямым образом энергия замораживается (в буквальном смысле слова ), т. е. некоторым образом хранится при пониженной температуре. [c.393]

Резина представляет собой многокомпонентную систему, состоящую из эластомера (каучука) и добавок, которые вступают в сложное взаимодействие с каучуком и друг с другом. Основной компонент системы — эластомер (каучук) он представляет собой полимер, отличительной особенностью которого является низкая температура стеклования или кристаллизации, обеспечивающая изделиям из этих полимеров возможность эксплуатации в высокоэластичном состоянии в достаточно широком температурном интервале (—100- 300 °С). В настоящее время кроме натурального каучука (НК) [c.8]

Образование трехмерных сшитых структур наиболее широко используется при производстве изделий из высокоэластичных материалов-— каучуков, или эластомеров. Эти полимеры обладают низкими механическими свойствами в несшитом состоянии, которые еще более снижаются при повышении температуры. Сшивание макромолекул в единую трехмерную пространственную структуру (вулканизация каучуков) позволяет ликвидировать оба этих недостатка, резко расширить температурные пределы эксплуатации каучуков и получить целый ряд других ценных свойств, присущих техническим резинам. [c.44]

Свойства стереорегулярных полимеров бутадиена всецело зависят от их строения. В г ыс-1,4-полибутадиене звенья цепи имеют г мс-структуру, этот полимер является высокоэластичным каучуком, у которого теряются эластичные свойства и появляется хрупкость только при температуре минус 110—115° С, т. е. при температуре стеклования. Если звенья полибутадиена имеют транс-структуру, как в т ракс-1,4-полибутадиене, то полимер является уже не каучуком, а упругим пластиком с т. пл. около -Ь 140° С. гракс-Полибутадиен рекомендуется для изготовления подошвенных резин. [c.162]

В более широком диапазоне температур эта зависимость криволинейна, и, как указывает Лазуркин [19], для расчета AI7 можно воспользоваться уравнением (5.55), приняв То = 10 2 т. е. близкой времени колебания атомов. Найденная таким образом энергия активации высокоэластичности для резины из натурального каучука зависит от температуры при повышении последней от —50 до —20 °С А.и убывает от 59 до 46 кДж/моль. [c.150]

Скорость кристаллизации достигает максимума при —25. При этой температуре процесс кристаллизации заканчивается в течение 10 час., тогда как при +20 он происходит в продолжение года. Растяжение натурального каучука приводит к ориентации полимера, следовательно, способствует повышению скорости и степени кристаллизации. Этим объясняется высокий предел прочности при растяжении резин на основе натурального каучука. Выше 45° натуральный каучук утрачивает кристалличность и переходит в аморфное состояние, одновременно начинают возрастать пластические деформации. При обычной температуре натуральный каучук представляет собой высокоэластичный полимер. Высокую эластичность каучук сохраняет и при низких температурах, вплоть до —70°, что свидетел1>ствует о высокой морозостойкости этого полимера. Температура перехода его в стекловидное состояние составляет минус 70—минус 75 [c.236]

Наличие боковых метильных групп и способность к кристаллизации при обычной температуре делают этот сополимер весьма перспективным материалом в качестве высокоэластичного каучука общего назначения. Температура стеклования его около —75°. Так же как и в случае чыс-полиизопрена, характеризующегося высокой прочностью ненаполненных резин в достаточно широкой температурной области, следует ожидать, что комплекс технических свойств этого сополимера должен существенно зависеть от степени регулярности его микроструктуры, т. е. от строгого чередования звеньев бутадиена и пропилена в цепи и сохранения одного типа структуры бутадиенового звена (в данном случае — трамс-звена). Главное в данной проблеме — создание эффективных каталитических систем с высокой стереоизбирательностью действия, обеспечивающих получение сополимеров с достаточно высоким молекулярным весом. В табл. 13 приводятся данные о составе ряда каталитических систем. [c.256]

Следует иметь в виду, что зависимость деформации от частоты имеет серьезное практическое значение. Дело в том, что у каучуков при переходе от статических воздействий к обычным динамически.м, т. е. от частот, близких к нулю, к частотам порядка 100—1000 циклов в минуту, происходит смещение значений деформации, соответствующее понижению температуры на 20—40°. Это значит, что резина, обладавшая при статических воздействиях высокоэластичностью до —50°С, может оказаться твердой и хрупкой уже при —20°С в случае динамических воздействий. [c.65]

Вынужденная высокоэластичность в аморфных стеклообразных полимерах открыта Александровым [49]. В работах Лазуркина [50, 51] проведено экспериментальное и теоретическое исследование явления вынужденной высокоэластичности в аморфных стеклообразных полимерах (см. также обзор [52]). Ими была предложена, ныне общепринятая, релаксационная концепция этого явления. В работах Лазуркина и Бартенева с сотр. [53—55] проведено всестороннее экспериментальное изучение вынужденной высокоэластической деформации каучукоподобных полимеров и резин при низких температурах. [c.215]

Наряду с исследованием природы равновесной высокоэластической деформации большое значение имеет изучение кинетики ее развития. Термодинамика явления высокоэластичности и молекулярная природа равновесной высокоэластичности уже получили теоретическое обоснование, когда появились первые фундаментальные исследования по кинетике. Эти исследования позволили вскрыть релаксационный механизм высокоэластической деформации, скорость развития которой во многом зависит от температуры. Первый шаг в выяснении основных закономерностей кинетики был сделан П. П. Кобеко, Е. В. Кувшинским и Г. И. Гуревичем , изучившими температурные зависимости модуля упругости (эластичности) резины и эбонита. [c.191]

Наиболее наглядным примером проявления характерных свойств цепных молекул является способность аморфных каучукоподобных полимеров к высокоэластическим де( рмациям Несмотря на то что эти полимеры относятся к твердым телам, энергия вторичных связей так мала, что эти связи могут периоди чески разрушаться тепловым движением при обычных температурах. Это облегчает взаимное вращение сегментов цепи и молекулы могут проявить гибкость цепи даже без добавления растворителей. Вулканизованные (поперечно сшитые) резины отчасти напоминают жидкость, снабженную удивительной структурной памятью , которая существует благодаря гибкой сетке первичных связей. Высокоэластичность не является разновидностью обычной упругости, которая возникает из-за очень малых упругих межатомных смещений, а обусловливается изменением энтропии вследствие ограничения числа возможных конформаций цепей при деформации. [c.12]

Эластомеры или каучуки в смеси с вулканизирующими агентами, наполнителями и другими составными частями (ингредиентами) используют для получения резиновой изоляции. Резины, получаемые вулканизацией резиновых смесей, обладают высокоэластичными свойствами в широких температурных пределах — от низкой окружающей до повышенной рабочей температуры. Основная область применения резиновой изоляции — электроизоляционные и защитные оболочки кабелей. [c.47]

Сера является наиболее распространенным вулканизирующим веществом для многих каучуков. Степень чистоты применяемой серы должна быть не менее 99,5 %. Равномерное распределение серы в смеси — необходимое условие для достижения оптимальных физико-механических показателей вулканизатов. Наличие в резинах свободной серы указывает на неправильную рецептуру смеси или на недовулканизацию. Суть процесса вулканизации заключается в образовании трехмерной сетчатой структуры из линейных макромолекул каучука при нагревании его, например, с серой. Атомы серы присоединяются по двойным связям макромолекул и образузот между ними сшивающие дисульфидные мостики, как показано на рис. 3.1. Се тчатый полимер прочнее и проявляет повышенную упругость — высокоэластичность. В зависимости от количества сшивающего агента (серы) можно получать сетки с различной частотой сшивки. Предельно сшитый каучук — эбонит — не обладает эластичностью и представляет собой твердый материал. Температура вулканизации должна быть выше температуры плавления серы (120 °С), но ниже температуры плавления каучука (180-200 °С). [c.24]

Высокая эластичность каучука или резины характерна не только для полиизопрена, но и для его аналогов, а также их вулканизатов. Эластичность, подобную эластичности каучука, проявляют все аморфные высокополимеры выше их температуры стеклования (см. ниже). Поэтому говорят о высокоэластичном или каучукоподобном состоянии полимеров. Именно способность существовать в высоко- [c.127]

Для реальных структурированных эластомеров (резин) существенные отклонения эксперимента от теории наблюдаются при а>1,3. Данные же рис. 1У.15 включают и эксперименты, в которых ае достигала 5—7 (а= = 10- 15). Наряду с этим существует важное принципиальное отличие рассматриваемой зависимости от предсказываемой теорией. Упругость идеального каучука является чисто энтропийной, и его модуль высокоэластичности прямо пропорционален абсолютной температуре. При растяжении линейных полимеров модуль уменьшается с повышением температуры, причем так, что примерно пропорционален 1/Т. Очевидно, упругость сетки, образованной физическими связями, значительно сильнее зависит от прочности узлов, чем от упругости отделочных макромолекул. [c.252]

Полимерной основой большой группы композиционных материалов является эластомер, т. е. высокомолекулярный полимер с низкой (ниже комнатной) температурой перехода из стеклообразного или кристаллического состояния в высокоэластическое и также обладающий способностью к сшиванию макромолекул посредством поперечных мостичных связей с образованием сетчатой структуры. Химический процесс сшивки макромолекул эластомеров (каучуков) традиционно называется вулканизацией. В результате вулканизации пластичный эластомер или композиция на его основе необратимо превращается в прочную высокоэластичную резину, способную легко деформироваться под действием небольших нагрузок и восстанавливать свою форму после весьма значительных деформаций. Эластомеры перерабатывают в изделия методам.и прессования, литья под давлением, экструзии, калаидрования и другими. [c.11]

Способность к развитию больших обратимых (высокоэластических) деформаций является важнейшей особенностью механических свойств полимерных материалов. Наиболее обширные исследования высокоэластичности проводились для резин, поскольку для них высокоэластичность является основной технической характеристикой. Но больпше обратимые деформации могут развиваться также при температурах, при которых полимеры находятся в текучем состоянии. Высокоэластичность присуща и растворам полимеров. [c.374]

Резиновые смеси на основе НК обладают хорошей клейкостью, когезионными, адгезионными и другими технологическими свойствами. Резины, содержащие НК, высокоэластичны, характеризуются небольшими гистерезисными потерями и низким теплообразованием при многократных деформациях, сохраняют прочность при высокой и низкой температурах. Они используются в производстве 1срупногабаритных шин, которые успешно эксплуатируются в различных климатических условиях. [c.49]

Под высокоэластическими материалами принято понимать линейные и пространственно-структурированные полимеры или материалы на их основе, обладающие высокоэластичностью и гибкостью в широком температурном интервале, включая и низкие температуры. В зарубежной литературе в последнее время часто применяется эквивалентный термин— эластомеры , который, по нашему мнению, менее удачен. Наиболее типичными представителями высокоэластических материалов являются резины и каучуки, а также другие линейные аморфные и слабокристаллические полимеры с низкой температурой стеклования. [c.7]

Эластомеры — это высокомолекулярные соединения, обладающие высокоэластичными свойствами в широком диапазоне температур, охватывающих всю область их эксплуатации. К ним относят натуральные и синтетиче-ские каучуки и изготовленные на их основе резины. По химической природе эластомеры делятся на органические, элементоорганические (кремнийорганические каучуки) и неорганические (полифосфонитрилгалогениды, полимеры серы, селена и их сополимеры). [c.361]

Из соотношения (IX. 18) видно, что модуль уиругостж резины увеличивается с повышением температуры. Это резко отличается от поведения других твердых тел. Причина заключается в том, что высокоэластичность каучуков обладает энтропийной природой в отличие от энергетической упругости обычных твердых тел модуль возрастает с температурой потому, что увеличивается интенсивность теплового, или броуновского, движения, вследствие чего усиливается нагрузка на молекулярные сегменты в точках их зацеплений, поскольку возрастает тенденция к образованию более вероятной клубкообразной конформации цепи. [c.159]

Резина является высокоэластичным материалом, которому свойственны обратимые деформации, приво- дящие к восстановлению первоначальной формы и размеров образца после снятия нагрузки. Вследствие особенностей строения (наличия совокупности несшитых участков макромолекул, присутствия добавок сыпучих ингредиентов и мягчителей, разрыва связей, протекания термоокислительных процессов, разрушения сетки при длительной релаксации и др.) наблюдаются остаточные деформации. Поэтому у реальных резин после снятия нагрузки размеры образцов полностью не восстанавливаются. Остаточные деформации необходимо определять после полного завершения медленных процессов восстановления структуры при самопроизвольном восстановлении прежних формы и размеров образцов. Остаточные деформации проявляются в разнашиваемости изделий, эксплуатирующихся в условиях нагружения. Это — отрицательное явление, особенно для цельнорезиновых деталей типа амортизаторов или уплотнителей. Значения остаточных деформаций зависят от состава, строения резины и условий испытания температуры, относительных деформаций, продолжительности выдержки в деформированном состоянии. Чем больше деформация, тем выше остаточное удлинение. Вследствие влияния продолжительности выдержки образцов в деформированном состоянии на значения остаточной деформации применяются методы определения накопления остаточных деформаций при длительном испытании образцов в сжатом и растянутом состоянии. Методом измерения остаточных удлинений можно [c.123]