; ;

Особенности разрушения резин в агрессивных средах

При действии агрессивной среды (деструкция, набухание) на резину, находящуюся под постоянной растягивающей нагрузкой, время до ее разрушения определяется скоростью диффузии среды и нагрузкой и может быть рассчитано из формулы, связывающей время до разрыва резины и напряжения х=Ва , и закона суммирования повреждений Бейли в предположении, что напряжением в слое резины, в который проникла жидкость из-за уменьшения модуля упругости, практически можно пренебречь. Такой способ расчета можно использовать, например, для резины из бутилкаучука в азотной и уксусной кислоте. При локальном разрушении (образование трещин), как, например, при контакте резины из СКФ с азотной кислотой, разрыв происходит быстрее, чем следует по расчету, из-за наличия концентраторов напряжения. Ряд особенностей разрушения резин при растяжении связан с изменением их структуры, основным из которых является ориентационное упрочнение. Молекулярная ориентация при растяжении сопровождается разрушением слабых структур (размягчение) и приводит к появлению так называемой критической деформации екр, т. е. в результате увеличения деформации растяжение резины приводит к уменьшению ее долговечности только до определенной критической деформации, выше которой долговечность увеличивается (до определенной степени деформации). При действии жидких сред вследствие набухания резины, более равномерного распределения напряжений, ослабляющих роль ориентационного упрочнения в вершинах трещин, область критической деформации сдвигается в сторону больших деформаций по сравнению с действием той же газообразной среды (табл. 4.10). [c.124]

Гл. ХИ/. Особенности разрушения резин и агрессивных средах [c.340]

Анализ имеющегося материала по закономерностям разрушения резин в агрессивных средах и в их отсутствие показывает, что коррозионное растрескивание следует рассматривать как явление своеобразной статической усталости. Об этом свидетельствуют черты сходства между этими двумя процессами. Однако коррозионное растрескивание имеет свои особенности. Сходство процессов основано на том, что акт развития микротрещин в обоих случаях принципиально одинаков. Развитие происходит за счет разрушения связей, внешне оно проявляется в одинаковом качественном и количественном влиянии величины напряжения, а также равномерности его распределения на процесс растрескивания и время до разрыва. Это сходство, кстати, позволяет успешно использовать для объективной характеристики коррозионного растрескивания такой основной показатель статической усталости, как долговечность. [c.268]

Гл. Х П. Особенности разрушения резин в агрессивных средах [c.338]

Особенностью износа резин в агрессивной пульпе, т. е. под действием движущихся с определенной скоростью частиц абразива, взвешенных в агрессивной жидкой среде, является определяющая роль эластичности резин. С увеличением эластичности сопротивление износу резин возрастает. Это связано с тем, что при ударе частицы абразива о резину значительная (пропорциональная эластичности) часть поглощенной кинетической энергии частиц отдается обратно за счет упругого деформирования резины, а не тратится на разрушение. Наименьший износ наблюдается при угле атаки частиц 90°, т. е. при прямом ударе частиц по поверхности. Износ увеличивается с ростом концентрации твердых частиц до 30% (об.) и далее практически не меняется, вследствие того, что частицы абразива теряют свободу перемещения и ударяются друг о друга. С повышением скорости соударения, в соответствии с тем, что энергия частицы пропорциональна квадрату ее скорости, скорость износа возрастает по степенному закону. По той же причине возрастания энергии частиц с увеличением массы скорость износа пропорциональна диаметру частиц в области 0,06—-8 мм. Характерной особенностью, отличающей данный вид износа, является то, что действие агрессивной среды становится более ярко выраженным при увеличении интенсивности механического воздействия. Это наблюдается при увеличении концентрации абразива в воде, в азотной кислоте при увеличении скорости потока частиц, при наложении на резину растягивающих напряжений. Эта особенность, отличающая износ в пульпе от разрушения в агрессивной среде при. растяжении, когда имеет место обратная зависимость, по-видимому, связана с тем, что разрушение в пульпе проходит в две стадии [c.131]

Тип резины для гуммирования или сочетание слоев резины различных типов выбирают в зависимости от характера агрессивной среды (ее концентрации, температуры, наличия взвешенных частиц) и от условий технологического процесса (резкие изменения температуры и т. д.). Например, для гуммирования аппаратов, заполняемых суспензиями, особенно содержащими взвешенные кристаллические вещества, следует применять мягкую резину, так как она лучше сопротивляется истиранию, чем эбонит. При заполнении аппаратов чистыми жидкостями для гуммирования предпочтительнее применять эбонит, который в меньшей степени подвержен разрушению. Если аппарат заполняется чистым раствором, но в процессе работы возникают резкие колебания температуры, то лучше применять мягкую резину. Разница между коэффициентами расширения эбонита и металла меньше, чем между коэффициентами расширения металла и мягкой резины, но эбонит менее эластичен, чем мягкая резина, и поэтому при резком снижении температуры растрескивается. [c.285]

Вторая особенность, заключающаяся в меньшей скорости взаимодействия агрессивной среды с недеформированной резиной, чем с деформированной, хорошо известна для случая действия озона и подтверждается электронно-микроскопическими наблю-дениями , а также наблюдается при действии соляной кислоты на резины из СКС-30-1. Различие в скорости разрушения наглядно видно из рис. 168, на котором кривые для недеформированных резин расположены ниже, чем для деформированных несмотря на то, что поверхность нерастянутых образцов была в 5 раз больше, чем растянутых. [c.300]

Однако нри действии, например, воды на клеевые соединения а также при износе резин в абразивных агрессивных пульпах (см. гл. VII.3.2) проявляется обратная зависимость, связанная, возможно, в первом случае с активирующим действием напряжения, а во втором — со спецификой самого процесса, развитие которого требует удаления поверхностного слоя, что и происходит более быстро с ростом а. При малых напряжениях, соответствующих участку I, следует ожидать, что с ростом а из-за увеличения вероятности деструктивного разрушения полимеров, особенно эластомеров, под влиянием среды ее роль в разрушении будет возрастать. [c.105]

Действие агрессивных сред на резину обычно сопровождается увеличением веса, эбонит отличается меньшей скло 1ностью к набуханию и, кроме того, он обладает большей химической стойкостью, чем мягкая резина. Химическая стойкость резины и каучука определяется общими положениями, приведенными в главе XX, в отношении высокомолекулярных материалов. Следует учесть, что в результате воздействия кислорода воздуха и света резина подвержена старению. Особенно сильное разрушение резины происходит на границе раздела воздуха и жидкости. [c.471]

Химически агрессивной средой для фторкаучуков является газообразный кислород, особенно при повышенном давлении его в системе. При давлении кислорода 3 МПа в температурном интервале 25—70 °С резины из фторкаучуков СКФ-26 и СКФ-32 превосходят резины на основе, других типов каучуков [63, с. 192. Рекомендуется применять высокомодульную резину из СКФ-32 [255]. Старение резин в кислороде значительно ускоряется в присутствии воды, причем степень разрушения оказывается значительно выше, чем в сухом кислороде или в парах воды без кислорода (табл. 5.9). При давлении кислорода 5— [c.226]

Большинство эластомеров, содержащих двойные связи, обладает значительной реакционной способностью, благодаря чему они претерпевают изменения в воздушной среде. Эти процессы особенно интенсивно протекают в напряженных резинах. В последнее время они привлекают усиленное внимание в связи с прогрессирующим загрязнением атмосферы промышленно-транспортными отходами и повышением ее химической реактивности за счет увеличения содержания озона, двуокиси азота, сернистого газа и других агрессивных компонентов. Несмотря на специфику разрушения резин при одновременном действии механического напряжения и среды оно позволяет выявить особенности влияния на этот процесс изменения структуры материала, вызванного деформацией, различными условиями ее образования, введением наполнителей и т. д., а также связь прочностных свойств с реологическими и другими характеристиками материала. При этом исключаются из рассмотрения случаи, когда материал перерождается под влиянием среды во всем объеме, как это, например, наблюдается при действии азотной кислоты на напряженную резину из бутилкаучука [1] или озона на резину из силоксанового каучука [2]. В этих случаях ввиду изменения химической структуры и всех свойств материала вряд ли имеет смысл говорить о зависимости сопротивления разрушению от исходной структуры материала и влияния на эту зависимость агрессивных воздействий. Такое сравнение (разумеется, с учетом специфики действия агрессивного агента) возможно для случаев локального разрушения, облегченного агрессивным агентом (коррозионное растрес- [c.132]

Наряду с облегчением ориентационного упрочнения размягчение сопровождается разрушением отдельных связей сетки, т. е. уменьшением прочности. В результате наложения этих двух эффектов, во-первых, при малых а (в отличие от больших а) размягчение влияет на долговечность ненаполненных резин (а не только наполненных), во-вторых, тренировка ряда ненаполненных резин (СКБ, наирит, СКН-40) и резин с активными наполнителями (СКМС-30 с 70 и 90 масс. ч. газового технического углерода, с аэросилом, СКБ с 50 масс, ч лампового технического углерода, НК с 30 и 50 масс, ч газо вого технического углерода) приводит к возрастанию долговечности в некотором интервале напряжений. Особенно сильно этот эффект проявляется у НК. Разрушение связей наполнитель — полимер в результате тренировки позволяет в значительно большей степени, чем у нетренированной резины, проявиться упрочняющему влиянию ориентации макромолекул аналогично тому, что наблюдалось при разрушении таких связей химически агрессивной средой [26]. Резкий рост долговечности резины при этом еще более увеличивается во время отдыха резины, что свидетельствует как о восстановлении таких связей в новых, более благоприятных для распределения напряжения местах, так и о том, что размягчение в значительной степени связано с задержкой релаксационных явлений. [c.145]