Поверхность разрыва резины

Характер поверхности разрушения резин зависит от условий разрушения [76]. При низких температурах, высокой полярности каучуков, большой густоте сетки или больших скоростях разрушения, когда механизм разрушения близок к хрупкому и для описания процесса пригодна формула Журкова (8.37), поверхность разрушения зеркальна. При малых скоростях разрушения для неполярных или слабосшитых резин поверхность разрушения шероховатая. Это является следствием образования ориентированных тяжей вдоль направления разрущения, разрыв которых и приводит к разрушению образца. Чем мягче резина, тем лучше она описывается уравнением Бартенева (8.38), тем четче выступает шероховатость поверхности разрушения. Аналогичные тяжи наблюдаются и при отслаивании клеевых пленок, закономерности разрушения которых также описываются уравнением (8.38) [78]. Такой волокнистый характер разрушения связывают с существованием в резине над- [c.333]

При проверке нами этого утверждения на 7 образцах, изготовленных в условиях, указанных в работе [3], и испытанных по аналогичным методикам, была получена линейная зависимость между величиной удельной поверхности двуокиси кремния X и прочностью на разрыв резины У, полученной с использованием данных образцов (рис. 1). Коэффициент корреляции [6] равен 0,75. При данном числе степеней свободы f = п — [c.46]

Рис. 1. Зависимость между удельной поверхностью двуокиси кремния и прочностью на разрыв резины.

Исследование поверхностей разрыва позволяет уточнить характерные особенности пластического разрыва и перехода с уменьшением напряжения от одного вида разрыва к другому. У каучука СКС-30 при уменьшении растягивающего статического напряжения (рассчитанного на начальное сечение) от 5 до 0,2 кгс см долговечность возрастает от 1 сек до 50 ч. При этом пластический разрыв переходит в медленный высокоэластический разрыв, характерный для низкомодульной резины. [c.122]

Необходимым условием для образования поверхности раздела является разрыв всех макромолекул, пересекающих в момент разрыва полимера образующуюся поверхность. По Г. А. Патрикееву, независимые механические разрывы секций каркаса вызывают размягчение резины, но не приводят к образованию поверх- [c.251]

Исследование процессов разрушения наполненных резин методом электронной микроскопии показывает [270], что разрыв происходит по извилистой линии от одной поверхности раздела каучук — наполнитель к другой. Поверхности частиц наполнителя или непосредственно примыкающие к ним области могут являться слабыми местами, по которым происходит разрушение. Многочисленные внутренние дефекты, характерные для структуры вулканизатов, вызывают повышенное рассеяние энергии вследствие увеличения объема резины, который необходимо подвергнуть сильному растяжению в процессе разрыва. Объем вовлеченной в процесс деформирования резины и величина рассеиваемой энергии деформации зависят от степени адгезии каучука к наполнителю. Таким образом, появление дефектов (гетерогенности) может не только ослаблять прочность адгезионного соединения, но и быть причиной упрочнения материала. [c.267]

В качестве диэлектриков в электроимпульсных установках применяются полиэтилен, фарфор и вакуумная резина. Наблюдения за состоянием полиэтиленовой изоляции после каждых десяти разрядов при толщине изоляции 12 мм показали, что в большинстве случаев до разрушения поверхность изоляции подвергается интенсивному сжатию каналами малого сечения. После этого в местах, наиболее сильно подверженных термическому воздействию разряда появляются трещины, по которым в дальнейшем происходит разрыв и разрушение диэлектрика. Долговечность полиэтилена возрастает при увеличении толщины изоляции и уменьшении энергии Шс, а также зарядного напряжения. Снижение долговечности полиэтилена при >25 кв вызвано в основном термическим воздействием разрядных каналов на диэлектрик, которое создает участки механической напряженности. Это снижает прочность изоляции под воздействием ударных волн. Применение широких конусных наконечников увеличивает срок службы полиэтиленовой изоляции в 2— [c.169]

Истирание резин и полимеров представляет собой сложное явление, зависящее от комбинации механических, механохимических и термохимических процессов. Для изучения механизма этого сложного явления прежде всего необходимо выделить и исследовать более простые закономерности и затем создать общую картину явления износа [1]. Все больше внимания уделяется причинам износа, способам его измерения, факторам, влияющим на его интенсивность, и приемам ее уменьшения. Как следует из молекулярно-кинетических теорий адгезии, рассмотренных в гл. 8, механизм образования связей, их деформация и разрыв представляют собой диссипативный и, следовательно, необратимый процесс. Адгезия в свою очередь вызывает некоторое физическое разрушение поверхностей при трении. Это относится в полной мере к трению эластомеров по жесткому грубому контртелу. Однако имеются разные точки зрения относительно трения по гладкому контртелу [2]. Не следует считать, что истирание происходит только на грубых поверхностях, так как трение возникает как на грубых, так и на гладких поверхностях. Советские исследователи [1] показали, что при трении по гладким поверхностям возникает новый механизм истирания — посредством скатывания. Очень трудно определить истирание резины в условиях скольжения с малыми скоростями по гладкой поверхности. Однако можно предположить, что истирание сопровождает адгезию во всех случаях и на практике следует выбирать оптимальные условия для обеспечения максимальной адгезии и минимального износа. [c.224]

В отсутствие химического взаимодействия со средой при наличии достаточно больших напряжений растрескивание и разрыв полимеров сопровождаются разрушением как химических, так и физических связей. Однако в присутствии химически активной среды помимо процессов, сопровождаюш,ихся разрывом химических связей, идут реакции присоединения, замеш,ения и другие, не вызывающие деструкции молекул полимера. Поэтому не во всех случаях одновременное воздействие химически активной среды и напряжения вызывает растрескивание полимера. Если происходит очень интенсивное взаимодействие полимера со средой, сопровождающееся полным химическим перерождением материала (например, действие концентрированной азотной кислоты на НК), на его поверхности образуется совершенно разрушенный (порошкообразный или липкий) слой. При действии на напряженные резины из НК и СКБ брома, иода, соляной и серной кислот, фтористого водорода сопровождающемся, как известно, реакциями присоединения, замещения и циклизации, на поверхности образуется жесткий слой без трещин, который сморщивается после снятия с образцов напряжения (рис. IV.5). [c.94]

Протектор служит для передачи тяговых усилий мотора автомобиля к шинам и обеспечения надежного сцепления шины с дорогой. Поэтому протекторные резины должны обладать высокой прочностью на разрыв и высокой износостойкостью. Чтобы протектор надежно предохранял каркас покрышки от механических повреждений (порезов и проколов), резина должна хорошо сопротивляться образованию надрывов и. раздиру, иметь высокую стойкость к действию кислорода воздуха, озона, солнечных лучей и внешних тепловых воздействий, возникающих при трении шины о поверхность дороги. [c.120]

Обработка поверхности и допуски на покрытие валов должны удовлетворять очень строгим требованиям. Для выполнения такой обработки пригоден станок для прецизионного шлифования, применяемый в станкостроении и машиностроении, впрочем, были разработаны специальные ленточно-шлифовальные станки для обработки цилиндров, которые шлифуют всю длину вала сразу. На шлифование влияют такие факторы, как износостойкость и твердость резины, наряду с ее прочностью на разрыв и модулем упругости. Также влияют размер и периферийная скорость шлифовального круга, размер его зерна, глубина шлифования, скорость поперечного движения и частота вращения вала. [c.375]

Таким образом, структура высокоэластического материала сильно изменяется при разрыве. Способность эластомеров проявлять дополнительную ориентацию в области распространения разрыва благоприятствует рассасыванию перенапряжения. Поэтому разрыв происходит за счет разрастания наиболее опасного дефекта, но одновременно в образце развиваются процессы разрушения, начинающиеся на других многочисленных дефектах. На рис. 80 изображен разорванный образец резины, поверхность которого покрыта многочисленными надрывами, не явившимися, однако, непосредственной причиной разделения образца на части. [c.104]

Процесс разрушения резин всегда происходит во времени и характеризуется медленной и быстрой стадиями. На медленной стадии происходит разрыв отдельных тяжей, возникших при деформировании полимера, в результате образуется шероховатая поверхность разрыва. Дальнейшее разрушение ослабленного сечения происходит быстро с образованием зеркальной поверхности. [c.88]

Значительная часть исследовательских работ была посвящена вопросу, каким образом происходит истирание и разрыв резины. Было высказано претоложеипе, что разрушение резины, например шин, начинается с того, что появляется случайный порез, скажем, острым камнем, а затем этот порез при сгибании шины разрастается и, наконец, от нее отрываются небольшие кусочки резины. Присутствие сажи предотвращает образование таких порезов и, разумеется, их разрастание. Одна из задач при изучении разрыва резины состоит в том, чтобы проводить опыты в условиях, близких к реальным, например в автомобильных шинах. Чтобы получить правильное представление об износе, практические испытания необходимо проводить в течение очень длительного времени. Недавно был предложен гораздо более удобный метод поверхность шины делалась радиоактивной на определенную глубину измеряя радиоактивность до и после короткого пробега машины, обутой в такие шины, можно точно определить потери каучука с поверхности шины. Этот метод позволяет изучать самые различные условия, в которых происходит разрыв, так что факторы, вызывающие разрыв, могут быть оценены гораздо более точно, чем это допускали старые методы. [c.117]

Ленты 2БКНЛ-65 состоят из тканевого сердечника послойно-нарезной конструкции и резиновой обкладки рабочей и нерабочей поверхности ленты. Резина, применяемая для обкладки, должна иметь прочность на разрыв 200 и 100 кгс/см . [c.613]

Основной причиной выхода из строя диафрагм и варочных камер из бутилкаучука является разрушение йх внутренней поверхности вследствие попеременного воздействия горячего воздуха и перегретой воды. Разрушение (осмоление) диафрагм вызывается суммарным воздействием на резину перекиси водорода, солей жeJ леза и машинного масла, которые накапливаются в перегретой воде, циркулирующей в вулканизационном оборудовании. Введение различных восстановителей в перегретую воду практически ликвидирует осмоление диафрагм. Повышение жесткости воды и эмульгирование масла в воде увеличивает разрушение диафрагм и варочных камер. Стойкость диафрагм к осмолению повышается при увеличении степени вулканизации резины и частичной замене бутилкаучука на этилен-пропиленовый. При содержании этилен-пропил енового каучука свыше 15—20 вес.ч, снижается усталостная выносливость вулканизата, что приводит к преждевременному разр ыву диафрагмы. [c.167]

Разрыв высокоэластического материала отличается от хрупкого тем, что ему предшествует большая деформация связанная с ориентацией и выпрямлением полимерных цепей. Вместе с тем, как и при хрупком разрыве, сечение образца до приложения нагрузки и после разрыва и сокращения концов образца не изменяется, а поверхность разрыва располагается, как правило, нормально к растягивающим усилиям. При переходе от хрупкого к высокоэластическому разрыву прочность резины достигает в области стеклования максимального значения (рис. 39), а затем до-иольио резко снижается с повышением температуры. [c.76]

Итак, быстрый разрыв происходит без образования надрывов, в результате прорастания треш,ин разрушения, медленный—путем образования и прорастания надрывов . В первом случае поверхность разрыва гладкая, во втором—шероховатая. На первой стадии разрушения растут дефекты в виде надрывов, дающие шероховатую зону поверхности разрушения, на второй— дефекты в виде трещин, дающие гладкую зону. В соответствии с этим разрушение резин происходит вследствие роста дефектов двух видов надрывов и трещин . Механизм разрушения ири прорастании трещин в резине аналогичен таковому ири разрушении хрупких тел (непосредственный разрыв связей), чем и оправдывается термин трещина для высокоэластичного материала. Образование сильноориентированных тяжей на первой стадии разрушения связано с преодолением межмолекулярных связей. Поэтому молекулярный механизм медленного разрыва высокоэластичных полимеров состоит из элементарных актов, включающих преодоление межмолекулярного взаимодействия при образовании тяжей и разрыв химических связей. [c.111]

У резины из СКС-30 с повышением температуры площадь шероховатой зоны уменьшается, но средняя скорость V ее образования возрастает. Этот странный факт объясняется тем, что хотя с повышением температуры и увеличивается скорость образования и роста надрывов, но в силу особенностей этого полимера увеличение скорости роста трещин опережает увеличение скорости роста надрывов. В результате вторая стадия разрыва при высоких температурах начинается раньше, чем при низких, и зеркальная зона поверхности разрыва увеличивается, вытесняя щероховатую. Следовательно, при одном и том же напряжении при низкой температуре наблюдается медленный, а при высокой—быстрый высокоэластический)) разрыв. [c.116]

При обычных испытаниях на разрывной машине у резин наблюдается быстрый высокоэластическнй разрыв, без образования шероховатой зоны на поверхности разрыва, т, е. практически без медленной стадии. [c.224]

Рассмотрим кратко особенности высокоэластического разрушения полимерных тел. Естественно, что оно связано с достаточно большими эластическими предразрывными деформациями элементов структуры. Наиболее ярко этот тип разрушения проявляется у эластомеров. Этот вид разрушения изучен достаточно хорошо (см., например, [6, с. 88]). При статическом нагружении эластомеров разрушение происходит во времени и характеризуется двумя стадиями медленной и быстрой. Поверхность разрыва, полученная на медленной стадии, в отличие от хрупкого разрыва имеет шероховатый вид при быстрой стадии образуется зеркальная поверхность. Чем меньше статическое напряжение и медленнее разрыв, тем больше шероховатая зона. Наоборот, при больших напряжениях и быстром разрушении вся поверхность разрыва может быть зеркальной. Быстрый разрыв эквивалентен низкотемпературному, медленный — высокотемпературному разрыву. В случае разрыва при многократном деформировании обычно наблюдается шероховатая зона разрыва. При замедленном процессе разрушения разрыв начинается с образования очагов разрушения, из которых растут надрывы, подобные трещинам в хрупком материале, и очаги разрушения появляются в наиболее ослабленных местах как внутри, так и по поверхности образца. Наиболее опасный очаг приводит к разрушению образца. У пространственно сшитых эластомеров (резин) надрыв, как правило, имеет форму окружности. У низкомодульных (с низкой степенью сшивания) резин отчетливо видны эластически растянутые тяжи в месте надрыва. Образование тяжей связывают с наличием пачечной надмолекулярной структуры и преодолением межмолекулярного взаимодействия и ориентацией растягиваемых [c.119]

Атмосферное старение деформированных резин — опасный и интенсивно протекающий процесс, т. к. под действием следов атмосферного озона на поверхности деформированного материала образуются трещины, при постепенном разрастании к-рых материал разру-щается. А. деформированных резин, оп]эеделяемая их сопротивляемостью озонному растрескиванию, в значительной степени обусловливается наличием в макромолекуле двойных связей. Наиболее стойки к атмосферному растрескиванию резины из кремнийоргапического, фторсодержащего каучуков и сульфох.юрированного [c.112]

Рукав с внутренним диаметром 30 мм изготовляется по требованию потребителя. Толщина внутреннего резинового слоя должна быть не менее 2,Ьмм, наружного слоя — не менее 1,5 мм. Рукава не должны разрываться при давлении 40 кгскм в течение 1 мин рукава с внутренним диаметром 28 мм должны иметь прочность на продольный разрыв не менее 1200 кгс. Рукава должны быть достаточно стойкими против воздействия ультрафиолетового облучения. На каждые 300 мм длины рукава не должно быть более трех следующих дефектов внешнего вида размером посторонние включения в резине — не более 3 мм отпечатки неровностей от дорна на внутренней поверхности рукава — не более 0,5 мм отпечатки от кромок бинта на внешней поверхности — не более 0,5 мм. Не допускаются следы устраненных дефектов на поверхности и видимое расслоение шва. [c.200]

Важной характеристикой, позволяющей определять когезионную прочность резин с ферритовыми наполнителями, является прочность на раздир, характеризующаяся удельной энергией раздира. Принято [125], что удельная энергия раздира — это энергия, затрачиваемая на образование единицы свободной поверхности при раз-дире. Эта энергия не равна, однако, поверхностной энергии, поскольку процесс термодинамт чески необратим, и ббльщая часть энергии, затрачиваемой пои деформировании резины в вершине растущего надоеза. рассеивается в виде тепла. Особенность испытания на раздир состоит в том, что напряжения вследствие искусственно создаваемой концентрации всегда локализуются в некотором определенном, очень малом объеме, расположенном в вершине растущего надреза. Отсюда следует, что сопоставление результатов испытаний на раздир и разрыв эластичных магнитных материалов должно производиться с учетом существенного различия в размерах деформируемых объемов. [c.114]

Скорости проникновения азотной кислоты в резины из СКФ-32 и процесса взаимодействия ненапряженной резины СКС-30-1 с НС1 не постоянны, а уменьшаются со временем по мере образования поверхностного деградированного слоя. Выпрямление кинетических кривых в координатах lg jvig2+ —У т. а также величины кажущихся энергий активации, рассчитанных по константам скоростей (6—10 ккал моль), свидетельствуют о диффузионном механизме происходящих процессов. С другой стороны, разрыв напряженной резины в случае образования трещин не может быть связан с диффузией агрессивной среды, так как вследствие раскрытия трещин взаимодействие протекает с непрерывно обновляемой поверхностью резин. Кажущиеся энергии -активации, рассчитанные по скорости перехода в раствор ионов Mg из напряженной резины, а также по разрыву, совпадают и составляют 22 ккал молъ. Отсюда следует, что разрыв определяется не диффузией среды, а химическим [c.227]

По спецификации General Motors Тип А (1949 г.), оценку влияния масла на резину производили, погружая сегменты из резины марки Buna N в масло, нагретое до 149 °С, и выдерживая их в нем 70 ч. После испытаний определяли степень изменения объема и твердости резины, а также ее прочность на разрыв и относительное удлинение. Кроме того, образцы резины натягивали на круглый стальной шаблон диаметром 25,4 мм и отмечали наличие трещин на поверхности резины. В дальнейшем было обнаружено, что влияние масла на свойства резины удовлетворительно можно оценить характером ее набухания и изменением твердости, поэтому в лабораторные методы испытаний включили только эти харак-теристики . [c.88]

Если резина подвергается дерктвию напряжения в первый раз, молекулярные разрушения начинаются, по-видимому, в наиболее крупных дефектных участках, имеющих такие форму и ориентацию, которые больше всего способствуют росту напряжения. Относительное напряжение на поверхности сферических включений не зависит от их диаметра, но объем сильно напряженной резины при более крупных включениях будет больше следователыю, вероятность неблагоприятных молекулярных флуктуаций, возникающих в сильно напряженной области, увеличится. Поэтому вероятность разр -шения при более крупных включениях больше даже в том случае, когда они имеют сферическую форму. Наиболее неблагоприятным по форме и ориентации дефектом является очень узкая трещина, расположенная под прямым углом к напряжению. [c.38]

Роль механического разрыва в озонном растрескивании резин и его основные закономерности. Проведенные эксперименты (озонирование резин при сжатии, в растворителях, периодическое озонирование резин в нерастянутом и растянутом состоянии и др.) позволяют высказать предположение, что в озонном растрескивании напряженных резин играет определенную роль последовательный разрыв малоэластичной озонированной пленки, образующейся вначале на поверхности резины, а потом в глубине трещин. Озон, проникая через микротрещины, вызывает появление хрупкости у нижележащего слоя, его разрыв и дальнейший рост трещин. [c.176]

Иногда требуется усилить обкладку рабочей поверхности ленты в средней ее части. Именно здесь концентрируется абразивное действие переносимого лентой груза, поскольку при установке ленте обычно придают лоткообразный вид. Усилить обкладку в средней части ленты можно следующим путем при изготовлении каркаса ленты две или три верхние прокладки укладывают уступами и лишь по краям ленты. Разрыв между лентами заполняют обкладочной резиной, утолщая таким образом обкладку в той части, где они отсутствуют. Если же снижение прочности тканевого каркаса, вызываемое при этом способе, нежелательно, то резиновая обкладка в средней части ленты может быть усилена специальной резиновой накладкой. [c.69]

Согласно Шаламаху [1] механизм истирания резины может быть представлен следующим образом движущийся относительно резины выступ истирающей поверхности увлекает за собой, под действием сил грения, участок поверхностного слоя резины. Этот участок растягивается и по достижении критического напряжения в резине образуется надрыв у основания участка. В результате прохождения по резине последующих выступов твердого тела надорванный кусочек резины может быть полностью отделен, причем объем отделенной частицы резины пропорционален кубу длины первичного надреза. При таком процессе на поверхности резины образуется система параллельных гребней и впадин, расположенных перпендикулярно направлению истирания. На основе этих представлений, сводящих процесс износа к разру- [c.93]

Механизм действия наполнителя до сих пор не вполне ясен. Взаимодействие между иолисилоксаном и активным кремнеземным наполнителем связано со структурой наполнителя, природой его поверхности, в особенности с числом и типом присутствующих в нем реакционноспособных групп, подобных гидроксилу, так же как и с другими возможными факторами, пока еще не установленными. Усиление полимера может включать разрыв полимерной цепи наполнителем, конденсацию силанольных грунн наполнителя с такими же группами полимера, силы Ван-дер-Ваальса или, возможно, и другие факторы. Взаимодействие полимер — наполнитель может быть сильным и быстрым настолько, что полезное время жизни в условиях хранения сырых материалов на складе может быть очень коротким из-за старения. Свойства резины появляются до завершения вулканизации. [c.188]

Приложение напряжения, даже если его значение ниже критического, может вызвать разрыв полимерных цепей вследствие термоокислительной деструкции полимера, активируемой действием механических сил, которые еще до разрыва цепи вызывают изменение валентных углов, увеличение межатомных расстояний, увеличение потенциальной энергии цепи. Деформированные связи находятся в более высоком энергетическом состоянии и поэтому более реакционноспособны. Таким образом, разрушение молекул полимеров под действием напряжений легче протекает в присутствии кислорода и других химически активных веществ [446, 900, 901, 1125, 1126]. Как известно из технологии резины, началу озонного растрескивания благоприятствуют высокие напряжения [508]. При усталостных испытаниях резин было установлено, что приложение напряжения также интенсифицирует окислительную дрртрукцию. Если образец резины не растянут, окислительные реакции протекают главным образом на поверхности. Если же он растянут, может произойти растрескивание материала, способствующее более интенсивному окислению. Например, на воздухе процесс образования трещин при многократной деформации происходит в 4 раза быстрее, чем в атмосфере азота. Этот вопрос был рассмотрен в [448]. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология