Концентрация озона и время растрескивания резин

Известен метод количественного ускоренного определения сопротивляемости деформированных резин атмосферному старению. Испытания проводят при нескольких концентрациях озона (аналогично испытаниям на озонное растрескивание) так, что полученную зависимость можно экстраполировать на атмосферную концентрацию озона. Суммарная интенсивность облучения соответствует средней интенсивности солнечного света в летнее время в средних широтах и остается неизменной во всех опытах. [c.133]

Однако кинетическая зависимость светоозонного старения ряда резин сложна и экстраполяция ее на малые концентрации озона затруднена. Для вычисления времени атмосферного старения в другие времена года, кроме летнего, полученные экстраполяцией данные умножают на поправочные коэффициенты, зависящие от интенсивности солнечной радиации и от типа резин. Порядок величин коэффициентов, на которые нужно умножить время озонного растрескивания резин летом для вычисления продолжительности старения в остальные времена года, следующий [c.134]

Исследования озонного растрескивания при постоянной деформации показывают, что между величиной растрескивания, оцениваемой по времени до появления трещин, и концентрацией озона существует определенная зависимость. Анализ всех известных до 1945 г. работ в этой области позволил Ньютону сделать вывод, что произведение концентрации озона (С) на время до появления трещин (т ) для резин из НК есть величина приблизительно постоянная. Позднее это соотношение было уточнено для интервала концентраций 10" —10" % [c.334]

В настоящее время высокая способность озона вызывать повреждение изделий из эластомеров признана всеми, и не подлежит никакому сомнению то, что наблюдаемое растрескивание напряженных каучуков и резин обусловлено присутствующим в атмосфере в незначительных концентрациях озоном. [c.128]

Еще один метод оценки степени озонного растрескивания основан на определении времени обнаружения первых трещин с помощью лупы. Описано видоизменение этого метода, при котором измеряли время до обнаружения первых трещин и время до разрушения резины, причем испытания проводились при разных деформациях, разных концентрациях озона и разных температурах [471]. Этот метод требует очень хороших экспериментальных навыков, но он оказался очень полезным, про-ше. 1 проверку временем и, по-видимому, продолжает применяться и в настоящее время. [c.133]

Значения энергии активации коррозионного растрескивания различных резин (см. табл. VI.3) никак не могут быть связаны с процессом диффузии, так как в одном случае они слишком малы (озон), в другом слишком велики (H I). Наконец, прямой расчет показывает что, например, озон при концентрации 1 мг/л (5 X X 10 %) за сутки диффундирует в резину из НК на глубину около 6 мкм, в то время как трещины при этой же концентрации озона и деформации 10—15% проникают на глубину i мм за мин. [c.163]

Условия атмосферного старения очень изменчивы, и достаточно небольших колебаний в соотношении интенсивности облучения и концентрации озона, чтобы проявилось либо защитное, либо активирующее действие света. Так, например, защитное действие света должно проявляться во время экспозиции летом, при сильной солнечной радиации, в безветренные дни с относительно малой концентрацией озона. В этом случае белые резины из-за образования на них заметной окисленной пленки могут оказаться (при условии хорошего распределения пигмента) более стойкими к растрескиванию, чем черные. Наоборот, при сравнительно большой концентрации озона и малой интенсивности облучения защитное действие света не должно проявляться, так как защитная пленка не успевает образовываться. В этом случае белые наполнители снижают стойкость резин к растрескиванию, сильно рассеивая свет и тем самым увеличивая его активирующее действие. [c.192]

Интересно отметить явление привыкания , заключающееся в том, что изделие, которое начали эксплуатировать весной, очень быстро выходит из строя, в то время как такое же изделие, эксплуатировавшееся в зимние месяцы, работает весной без растрескивания. Изделие как бы постепенно привыкает к действию озона. Это, повидимому, можно объяснить следующими причинами уменьшением напряжения в изделии за время, когда на него озон почти не действует (зимой) медленной миграцией на поверхность резины веществ типа парафина, жирных кислот, создающих все более толстый защитный слой защитным действием света на резину, которое может проявляться при малых концентрациях озона. [c.193]

Подсчитан также переходный коэффициент при концентрации озона 10 % (х=[Ет д 2, где —время растрескивания при С=10 2%). Как видно из таблицы, сильно отличается для резин, приготовленных на разной основе, т. е., действительно, мнение о существовании общего переходного коэффициента неверно. Вместо одного общего переходного коэффициента для определения времени атмосферного старения (летом) необходимо знание двух коэффициентов уо и йц для озонного (ночного) старения и двух коэффициентов и для свето-озонного (дневного) старения. [c.292]

Для увеличения концентрации антиозонантов на поверхности в последнее время их наносят на изделие либо непосредственно (если антиозонант жидкий), либо в виде концентрированных растворов или водных дисперсий (если антиозонант твердый) Такой метод дает значительное увеличение стойкости резин к озонному растрескиванию (более чем в 10 раз). Применяются также дисперсии, содержащие помимо антиозонанта и микрокристаллический воск. В этом случае воск не играет роль растворителя и переносчика антиозонанта, а является защитным средством как для резины, так и для антиозонанта, предохраняя его от окисления. [c.206]

Существуют два способа определения сопротивления озонному растрескиванию. По первому способу при испытании применяются близкие к атмосферным малые концентрации озона . Это создает условия, подобные естественным, но старение протекает очень медленно, что снижает ценность таких испытаний. Ло второму способу рекомендуется испытывать резины при различных, в том числе больших концентрациях озоиа . Находя зависимость времени растрескивания от концентрации озона, можно экстраполировать ее к малым концентрациям, определяя времена растрескивания [c.423]

Химически активные среды влияют на прочностные свойства. материалов еще сильнее, чем физически активные. Эффект бывает настолько значительным, что разрущение напряженных материалов при одиовременнэд 1 воздействии химически активной среды часто рассматривалось как явление, не связанное с прочностными свойствами тел,—как качественно иной процесс. Так, например, при действии озоиа на растянутую резину скорость процесса разрушения может при определенной концентрации О , увеличиваться в сотни тысяч раз пэ сравнению со скоростью разрушения в отсутствие озона. Не раз высказывавшаяся одним из авторов и пpэвэдчмi л в этой книге идея о сходстве процессов коррозионного разрушения и статической усталости в последнее время начинает получать все более широкое распространение. Так, например, высказывается мнение, что существует аналогия между озонным растрескиванием резин и растрескиванием пластиков иод влиянием механических напряжений . В одной из японских работ процесс развития озонных трещин в растянутой резине описывается с помощью такого же метода и аналогично тому, как это делается при рассмотрении развития трещин в процессе хрупкого разрыва твердых тел . [c.250]

Такое же явление, правда несколько осложненное происходящим при этом набуханием резины, наблюдалось при действии озона на растянутые наполненные сажей резины из НК, СКБ, СКС-30 и KH-S .G, погруженные в ледяную уксусную кислоту и в четыреххлористый углерод . Несмотря на сравнительно большую концентрацию озона (0,3%), трещины не появлялись даже через несколько часов озонирования, в то время как на воздухе растрескивание образцов происходит за 10—15 мин при концентрациях озоиа в 500 раз меньших. Резкое увеличение стойкости резпн к [c.282]

Значения энергии активации коррозионного растрескивания различных резин (см. табл. 25) никак не могут быть приписаны процессу диффузии, так как в одном случае они слишком малы (озон), в другом слишком велики (НС1). Наконец, прямой расчет показывает , что, например, озон при концентрации 1 мг/л (5-10" %) за сутки диффундирует в резину из НК на глубину около 6 мк, в то время как трещины при этой же концентрации озона и деформации 10—15% проникнут на глубину 1 мм за 10 мин. Элсктропно-микроскопнческие исследования показали также, что глубина слоя, деструктированного за счет диффузии озона, не зависит от величины деформации в отличие от скорости роста трещин, которая сильно зависит от деформации. Таким образом, несомненно, что связывать процесс коррозионного растрескивания со скоростью диффузии агрессивного агента нельзя. [c.356]

Если н атмосферных условиях для образования видимых трещин в растянутой резине необходим довольно длительный срок, при концентрации озона в окружающей образец газовой среде около 0,1% растянутые образцы резины трескаются и разрываются почти мгновенно. Альбрехт [443] назвал озон химическим ножом , характеризуя тем самым чрезвычайно сильное действие, которое оказывает этот агент на растянутую резину. Огромное значение крайне вредного действия озона при эксплуатации эластомеров и изделий из них привело к широкому развитию в последнем десятилетии различных исследований в этой области, причем большинство усилий было направлено на разработку методов предотвращения озонного растрескивания. К настоящему времени эта проблема еще не разрешена полностью, но yHie найдены некоторые способы умен1>шения растрескивания резины нод действием озона. Для уменьшения или полного исключения процессов озонного растрескивания в настоящее время применяют покрытие резины воском или используют добавки химических соедииений, называемых антиозонантами в ряде случаев эти средства защиты применяют одновременно. Кроме того, при производстве изделий из эластомеров предпринимаются все возможные усилия для сведения к минимуму второго условия, определяющего растрескивание изделия, т. е. растяжения материала. [c.130]

Результаты естественного и теплового старения оценивают коэффициентом старения — отношением показателей каких-либо механич. свойств резин после старения к тем же показателям до старения. Стойкость резин к озонному и светоозонному растрескиванию характеризуется временем до появления трещин и до полного разрушения (время может определяться нри различных концентрациях озона и экстраполироваться на атмосферные концентрации), а также визуально по балльной системе (количеством и глубиной трещин). При химич. ползучести вычисляют показатель старения как отношение остаточной деформации к общей деформации ползучести. При химич. релаксации определяют коэфф. старения по падению напряжения в образце K.=ajaf где а , сг — напряжения в образце соответственно до и после старения, а также находят [c.450]

При химической реакции с озоном по двойным связям, расположенным на поверхности 0,05 (около 5-10 связей), образуется (4-10 -5-10 )/10 = 200 эрг, в то время как запас упругой энергии в поверхностном слое составляет всего 10 эрг. Таким образом, количество энергии, запасаемой при деформировании образца, даже без > ета ее рассеяния, несравненно меньше количества энергии, выделяющейся при взаимодействии озона с полимером. В области небольших деформаций (20% и меньше) этого количества совершенно недостаточно для компенсации свободной энергии вновь образующихся при растрескивании поверхностей, даже нри наличии местных концентраций напряжений. Авторы работы игнорируют не только количественные следствия действия озона, но интерпретируют наблюдаемые явления и качественно так, как будто озон никакого участия в разрушении образца не принимает. Действительно, они считают, что если значение э примерно равно удвоенному значению свободной поверхностной энергии каучука и практически не зависит от концентрации озона, температуры и химической природы полимера, значит, действием озона можно пренебречь. Это не согласуется ни с общепринятым объяснением озонного растрескивания при малых деформациях, ни с количественными значениями энергии активации (2—3 ккал1молъ) роста озонных трещин в резинах из НК и СКС-30, совпадающими по порядку величины с энергией активации взаимодействия озона с олефинами. [c.121]

В 1950 г. в СССР предложен метод количественного ускоренного определения сопротивляемости деформированных резин атмосферному старению, гостированный в 1964 г. Метод принципиально отличается от ранее применявшихся тем, что испытания проводятся при нескольких концентрациях озона (аналогично испытаниям на озонное растрескивание) так, что полученную зависи.мость можно экстраполировать на атмосферную концентрацрш озопа, а суммарная интенсивность излучения подобрана так, что она соответствует средней интенсивности солнечного света в летнее время в средних широтах и остается неизменной во всех опытах. Устройство установки описано [c.220]

Скорость процесса в случае напряженной резины больше, чем для ненапряженной. Это подтверждается следующими примерами. Взаимодействие атмосферного озона с напряженными резинами вызывает один из наиболее опасных видов разрушения — озонное растрескивание, в то время как образование трещин в ненапряженной резине практически не происходит,. Обнаружить воздействие озона на ненапряженную резину удается только с помощью электронной микроскопии. Разные скорости процесса наблюдались также при взаимодействии соляной кислоты с напряженной и ненапряженной резинами на основе кар-боксилатного каучука СКС-30-1. Это видно из рис. 1, где представлены кинетические кривые перехода в раствор кислоты ионов Mg2+, образующихся при разрушении поперечных солевых связей [1]. Несмотря на то, что в опытах поверхность нерастянутых образцов была в 5 раз больше, чем растянутых, концентрация Mg2+, определяемая фотоколориметрическим методом, т. е. количество разорвавшихся связей при всех температурах у ненапряженной резины меньше, чем у напряженной. Взаимодействие азотной кислоты с напряженной резиной из СКФ-32 не сопровождалось образованием видимых трещин, однако и в этом случае скорость процесса, определенная по проникновению кислоты в резины (рис. 2), для напряженных образцов оказалась больше, чем для ненапряженных. [c.227]

В зимнее время, в зависимости от минимальных температур и величины деформации резины, растрескивание вообще может не происходить. Так, резины из СКН-26, растянутые до постоянной деформации, не растрескиваются при температурах ниже0°, из СКС-30—ниже —15°, а из СКБ—ниже —20° даже при концентрациях озона около 0,3В этом случае при определении времени атмосферного старения зимними месяцами можно вообще пренебречь. [c.293]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология