Процесс истирания резин

У ряда резиновых изделий — покрышек всех видов, конвейерных лент, ремней, резиновой обуви и других — при эксплуатации происходит разрушение поверхностных слоев в результате трения, возникающего при скольжении резин по поверхности контртела (другого материала). Это приводит к их износу и выходу из строя. Повышение сопротивления резин истиранию — износостойкости — необходимое условие увеличения надежности и долговечности основного ассортимента изделий резиновой промышленности. Истирание резины — это процесс механического отрыва частиц под влиянием местных концентраций напряжений, возникающих на выступах истирающей поверхности при скольжении резины. Оно является следствием трения, возникающего при перемещении изделия относительно поверхности более твердого тела (абразива). [c.154]

Износ (истирание) характеризуется потерей массы или объема, отнесенной к затраченному времени (интенсивность износа) или к затраченной работе (удельная истираемость) на истирание. Истирание резины — это сложный процесс, сопровождающийся механическими и физико-химическими явлениями. Основные из них следующие [c.154]

ИСПЫТАНИЕ РЕЗИН НА ИСТИРАНИЕ ПРОЦЕСС ИСТИРАНИЯ РЕЗИН [c.114]

Процесс истирания резин по гладким поверхностям несомненно является усталостным процессом. Поэтому особенно большую роль играет окружающая среда, влияющая на кинетику деструкции полимера при износе. Принимая во внимание рецептурные факторы, важно знать влияние противостарителей. [c.194]

Процесс истирания резины сводится к отделению очень малых кусочков резины от общей массы изделия. Естественно поэтому предположить, что всякое физическое свойство, затрудняющее это отрывание, должно увеличить сопротивление резины истиранию. [c.351]

Исследование процесса истирания резины под микроскопом при слабом увеличении показывает, что наряду с равномерным исп ранием имеет место отделение неоднородных сравнительно больших кусков. Это говорит о том, что образующееся в процессе износа местное ослабление, в виде мало заметной трещины или пореза, распространяется вглубь, встречая ослабленное сопротивление материала. С этой точки зрения весьма важно иметь материал с высоким сопротивлением раздиру. [c.352]

Несмотря на сложный характер воздействия различных факторов при дорожных испытаниях, основные механизмы раздира и истирания остаются в силе, поэтому можно проследить некоторые простые закономерности. Например, в соответствии с процессом истирания резины относительный дорожный износ вулканизатов протекторного типа сильно зависит от условий интенсивности износа Обращает внимание непостоянный, прерывистый характер приложения сил трения в любой площади контакта, а также тот факт, что мгновенные активность действия и направление этих сил могут широко изменяться от точки к точке и от времени к времени. Поэтому необходимо найти некоторые общие принципы, характеризующие воздействие сил трения как в идеальных, так и в усредненных реальных условиях. Износ прежде всего связан с локальным или общим проскальзыванием, так как без проскальзывания силы трения износа не вызывают. [c.68]

Трение наряду с прочностью является одним из основных факторов, влияющих на процесс износа (истирания) резины. Так как в эксплуатации сухое трение применяется при практически неподвижном контакте или малых V, знание закономерностей сухого трения эластомеров необходимо прежде всего в этих условиях. При малых V коэффициент трения смазанных поверхностей близок к значению, характерному для сухого трения. Поэтому смазки эффективны при больших V, когда применение сухого трения практически исключено. Природа внешнего трения эластомеров и низкомолекулярных твердых тел по твердым поверхностям принципиально различна. Значение и характер изменения силы трения при увеличении V у эластомеров по сравнению с твердыми полимерами иные (рис. 13.6). При сухом трении сила трения резины по стали резко возрастает, а для твердого полимера — почти не изменяется с увеличением и. [c.367]

Практически максимальные температуры, которые развиваются при эксплуатации изделий из обычных карбоцепных эластомеров, не превышает 100—130°. В этих условиях чисто термическая деструкция молекулярных цепей и углерод-углеродных сшивок протекает неизмеримо медленно. Однако, как следует из термофлуктуационных представлений, при высоких деформациях резин, когда некоторые цепи растягиваются вплоть до их контурной длины, вклад термической диссоциации углерод-углеродных связей может стать ощутимым, благодаря снижению энергии активации распада растянутых молекул [50]. Столь тяжелый температурный и деформационный режим эксплуатации имеет место, например, при разрушении резин в процессе истирания. Утомление резин обычно происходит в результате небольших по амплитуде деформаций, при которых вклад энергетической составляющей, вообще говоря, должен быть ничтожным. [c.161]

Истирание резин является сложным процессом, механизм которого существенным образом зависит от комплекса условий, характеризующих работу трения. Для высокоэластичных материалов различают несколько видов износа. В настоящей работе рассматривается лишь абразивный износ, в основе которого лежит разрушение поверхностного слоя резины в результате многократных деформаций но твердой шероховатой поверхности контртела. [c.95]

Известно, что истирание резин из натурального и некоторых видов синтетических каучуков во многом обусловлено химическими, в частности окислительными, процессами [79, 80]. Ранее нами было высказано предположение [9, с. 141 34, с. 133], что на износостойкость уретановых эластомеров на основе сложных полиэфиров большое влияние оказывает устойчивость цепи эластомера к, термоокислительным воздействиям. Однако принятый в указанных работах метод определения износостойкости (по Шопперу) не давал возможности получить экспериментальные данные по износу уретановых эластомеров в различных условиях. [c.119]

Истирание резин связано с разрушением их трехмерной структуры, поэтому, естественно, должны образовываться свободные макрорадикалы. Несмотря на большое практическое значение процессов истирания, имеется лишь немного исследований, посвященных механохимическим реакциям, приводящим к разрушению поверхности резины. [c.239]

ИЗМЕНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РЕЗИН В ПРОЦЕССЕ ИСТИРАНИЯ [c.19]

Истирание резин, как и любого другого материала, происходит в результате трения при скольжении одного тела относительно другого. Процесс скольжения можно охарактеризовать тремя механическими параметрами нормальной силой к, скоростью скольжения у, тангенциальной силой Р, соответствующей силе трения. При испытании резин на износ можно задавать только два параметра, так как третий связан с двумя другими через коэффициент трения. [c.49]

Следует также отметить, что при сжатии поверхностного слоя в случае отрицательного проскальзывания в контакте создаются благоприятные условия для образования складки, необходимой для реализации процесса истирания посредством скатывания . Наличие четко выраженного рисунка истирания на поверхности резины (рис. 3.8, а), в котором гребни расположены перпендикулярно направлению движения, подтверждает, [c.39]

Вследствие сложности процесса истирания вполне закономерны попытки увязать износостойкость резины с более простыми ее характеристиками (прочностью, модулем, стойкостью к старению, усталостной выносливостью). Это, в свою очередь, позволит решить вопрос о связи между износостойкостью и составом или структурой резины. [c.77]

При изучении истирания резин по различным поверхностям на машине ИМИ-1 [141] выяснена относительная роль чисто механического износа и износа, связанного с механохимическими процессами, активированными высокими температурами, развивающимися в зоне трения [7, с. 95]. [c.43]

Для оценки роли окислительных процессов при истирании резин были проведены испытания на воздухе и в среде инертного газа на установке, помещенной в герметизированный шкаф [144]. В качестве абразива применяли шкурку монокорунд 8 и металлический диск с рифленой поверхностью. Влияние кислорода определяли, сопоставляя отношения интенсивности истирания резин на воздухе и в среде азота ЛГN [c.45]

Износ резин на основе насыщенных каучуков (СКУ-2, БК) практически не зависит от среды, в которой происходит испытание. Влияние кислорода воздуха на истирание резин значительно увеличивается с повышением температуры в результате активации термоокислительных процессов (рис. 3.11). Тип сажи оказывает влияние на истирание резин в различных средах [144, 146]. Наибольшей износостойкостью при испытании на воздухе и в среде азота обладают [c.45]

Свойства резин на основе ПБ после растяжения изменяются в меньшей степени, чем свойства резин на основе НК (см. табл. 5.4.). В отличие от резин из других каучуков хлороформенный экстракт резин на основе ПБ практически не изменяется в процессе истирания (см. табл. 1.1). Тепловое старение меньше влияет на износостойкость резин на основе ПБ чем резин на основе НК (см. табл. 5.3). [c.82]

Разнообразные требования, предъявляемые к техническим свойствам резиновых изделий, не могут быть обеспечены применением одного каучука. Для придания каучуку способности вулканизоваться к нему необходимо прибавить серу, а также уско рители к активаторы, чтобы можно было проводить вулканизацию каучука достаточно быстро. Вулканизаты должны обладать высоким сопротивлением старению, это достигается введением в ре зиновую смесь различных противостарителей. Во многих случаях резиновые изделия должны обладать высоким пределом прочности при растяжении и высоким сопротивлением раздиру и истиранию, что обеспечивается применением активных наполнителей. Чтобы облегчить процесс смешения резиновой смеси, сообщить ей способность хорошо каландроваться и шприцеваться, применяют различные мягчители и наполнители. Для придания резине определенного цвета в ее состав вводятся красящие вещества. Кроме того, резиновые изделия часто должны обладать достаточной морозостойкостью, иногда должны быть пористыми, поэтому в резиновые смеси приходится вводить специальные добавки. [c.124]

Хотя лабораторные испытания на истирание резин недостаточно соответствуют дорожным испытаниям шин, такие определения дают некоторое представление о поведении шин в процессе эксплуатации при этом необходимо подвергать сравнительным испытаниям изделия из одного и того же полимера. [c.73]

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]

Одной из особенностей уретановых эластомеров является их высокая износостойкость — важный показатель для оценки работоспособности полимера. Наряду с другими свойствами уретановых эластомеров, их большое сопротивление истиранию обеспечивает применение этого типа полимеров в различных отраслях народного хозяйства. Несмотря на то, что изучению процесса истирания эластомеров посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных исследований до сих пор отсутствует разработанная и достаточно обоснованная теория износа. Это, видимо, объясняется тем, что износ резин — очень сложное явление и зависит от совокупности ряда протекающих при этом процессов механических, механохимических, термохимических и других факторов. [c.123]

В табл. 10.5 приведены результаты испытаний различных резин с наполнителем и без него. Пескоструйные испытания или испытания на ударный абразивный износ имитируют условия работы трубопроводов, а испытания на истирание — работу автомобильных шин и процесс истирания подошв. Механизм поведения эластомеров при трении отличается от механизма поведения других твердых материалов. Возможны два механизма взаимодействия адгезия к контактирующей поверхности и гистерезисные потери в результате деформирования, вызванного шероховатостью контактирующей поверхности. Как показано на рнс. 10.8, коэффициент эластомеров сильно зависит от скорости скольжения. [c.401]

Так, например, в специальной литературе высказывалась мысль, что сопротивление резины истиранию зависит от количества энергии, которую она способна накопить в себе до момента разрыва. Таким образом, процесс истирания сводился к растяжению частиц смеси (вулканизата) в пределах, превышающих границы прочности материала. Однако, дальнейшие исследования показали, что строгого соответствия между этими двумя характеристиками не наблюдается. [c.351]

Характер истирания резины при разных видах деформации— различен, наличие же в смеси твердых ингредиентов еще более усложняет процесс отделения от куска резины мельчайших частиц. [c.352]

Истирание резины является сложным процессом, механизм которого существенно зависит от совокупности условий, его вызывающих. [c.478]

Рис. 264,6 дает представление о виде истертой поверхности резины, износ которой проходил в режиме, благоприятном для реализации усталостного истирания. Этот вид истирания обычно не приводит к образованию на изношенной поверхности царапин. Поверхность в процессе истирания становится шероховатой, однако выступы и впадины на ней располагаются беспорядочно, не образуя какого-либо определенного рисунка. [c.483]

Сильная деструкция происходит также при истирании резин на основе СКИ-3 в инертной среде (аргоне), на что указывает существенное снижение степени сшивания у (с 10 до 5) [30] (здесь 7 — число сшитых мономерных звеньев, приходящихся на одну среднечисловую молекулу). Интенсивную деструкцию в инертной среде нри истирании резин наблюдали также другие авторы [7, с. 46]. Эти данные подтверждают роль механических напряжений в активации процесса термического распада молекулярных цепей и узлов [82 и согласуются с представлениями о термофлуктуациопной теории прочности [74, 75]. Е. Г. Лурье и С. Б. Ратнер [83] указывают, что при истирании пластмасс протекают механохимические процессы, приводящие к их деструкции. Подтверждением этого является то обстоятельство, что вязкость растворов продуктов истирания пластмасс значительно ниже вязкости растворов исходных продуктов. [c.21]

Вулканизацию гипалоновых смесей обычно проводят парОм или воздухом, нагретым до 120—150°С. Физико-механические свойства получаемых вулканизатов не могут быть признаны высокими, но они достаточны для антикоррозионной защиты аппаратуры при многих процессах. Гипалоновые резины отличаются высоким сопротивлением истиранию. [c.23]

Активирующее влияние напряжения проявляется в более жестких условиях его наложения па полимер — при пластикации каучука и циклическом деформировании резин При этом активация полимера может происходить без разрыва химической связи . Наконец, при еще большем ужесточении условий разрушения механические напряжения приводят к разрыву химических связей. Это, например, наблюдается при вальцевании поливинилхлорида, резин из СКБ и НК 2, истирании резин и пластиков размоле в шаровой мельнице полистирола и полиметилметакрилата обработке их, а также политетрафторэтилена, полиизобутилена, полиэтилена, НК на фрезерном станке прп низкой температуре (77° К), криолизе крахмала измельчении в ступке ПВХ, янтаря, целлюлозы Расщепление молекул доказывается как уменьшением молекулярного веса 20. так и образованием свободных радикалов Химические изменения полимеров в результате разрыва химических связей непосредственно наблюдались при разрыве некоторых прозрачных пластмасс. Так, установлено, что на поверхности образующихся в процессе разрыва трещин серебра материал перерожден 2 25. Это, по-видимому, связано со взаимодействием образующихся при разрыве свободных радикалов с окружающей средой. Разрушение химических связей с выделением газообразных продуктов, таких же, как при термическом разложении, или несколько отличных, при обычном процессе разрыва наблюдалось с помощью масснектрографа 2 . Активирование или разрушение химических связей в полимере приводит к развитию химических реакций между ними и окружающей средой (кислородом воздуха 2 , наполнителями 28. 29 другими полимерами при совместном их разрушении 2. п т. п.). Подробно это отражено в ряде обзо- [c.65]

Образец зажимают на каретке машины и производят стабилизацию шкурки путем истирания на ней трех образцов резины, не осмоляющейся в процессе истирания (и не засаливающей шкурку) при перемещении каждого образца вдоль всей поверхности барабана. [c.91]

Несомкенко, что в процессе истирания происходит значительная модификация свойств иогерхностиого слоя резины По-види- [c.59]

Поскольку истирание связано с локальными перенапряжениями в поверхностном слое резины (вследствие фрикционного взаимодействия с другой поверхностью) и сопровождается выделением тепла, то, очевидно, фрикционные характеристики вулканизата в значительной степени определяют процесс истираш.я. В общем, силы тренья для резины зависят от температуры, скорости, нагрузки, и, конечно, от молекулярной структуры эластомера и состава резиновой смеси. Вопрос о том, каким образом сложные фрикционные свойства резины влияют на процесс истирания, до сих пор детально не исследован, однако некоторые наиболее очевидные связи между явлениями трения и износа представляют интерес. [c.61]

Он рассмотрел профиль рисунка истирания, который представлен на рис. 2.12. Пилообразные зубья указывают направление дви-женьл резины по абразивной поверхности. В процессе истирания они загибаются назад, поэтому стирается и подрезается их нижняя сторона, а поверхность под ними защищается от истиранья. По мере истиранья зубья становятся все тоньше, и в конце концов их вершины отделяются, в то время как гребни продолжают расти от основания. Отделенье вершин в виде относительно больших частиц [c.64]

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]

Из работ по износу металлов известно [12], что очень малая доля энергии трения расходуется на истирание этим объясняется отсутствие прямой связи между трением и износом. Однако поскольку истирание резины, как и любого другого тела, происходит только в процессе трения, то при сравнении коэффициента трения и величины износа следует ожидать корреляпионной связи, если только производить это [c.99]

Истирание резины по шкурке, по ранее существовавшим стандартам (ГОСТ, ISO), связано с наличием нестабильной зоны в начале этого процесса. Причина нестабильного износа — в сильном лзгибе образца, приводящем к большому углу встречи между резиной и абразивом. Уменьшение высоты образца резко снижает разброс данных. Реализация этого вывода в новом стандарте (ГОСТ 426—57) позволила значительно повысить точность результатов определения износостойкости резин. [c.101]

Способ радиационной вулканизации в отличие от перекиС-ного дает возможность получать резины с малым газовыделе-нием а также проводить процесс вулканизации при обычной температуре. Это расширяет ассортимент используемых добавок, которые обычно не выдерживают температурного режима перекисной вулканизации, а следовательно, открывает возмож ности для созданйя новых типов материалов. Как показывают эксперименты, стойкость к истиранию резин, вулканизованных радиационным методом, на порядок выше, чем стойкость их перекисных аналогов. [c.137]

Каучуки, вулканизованные только в смеси с вулканизующими агентами, не обладают необходимыми для различных целей жесткостью, сопротивлением растяжению, истиранию и надрыву. Эти свойства можно придать каучуку, добавляя в резиновую смесь так называемые наполнители. Они обычно бывают двух типов инертные наполнители (глина, мел и др.), которые почти не оказывают влияния на физические свойства резины, но облегчают переработку резиновой смеси, цусиливающие наполнители (обычно сажа), которые улучшают перечисленные выше свойства вулканизованного каучука. С целью предупреждения старения каучука, т. е. потери каучуком эластичности и других ценных свойств, в резиновую смесь вводят различные стабилизаторы — антиокислители (например, фенил-(5-нафтил-амин). Чтобы ускорить процесс вулканизации, в резиновую смесь вводят небольшие количества органических соединений, которые называют ускорителями (меркап-тобензтиазол, дифеинлгуанидин и др.). Оказалось, что для наиболее эффективного использования ускорителей вулканизации необходимо присутствие некоторых других химических веществ (обычно окисей металлов), называемых активаторами. В свою очередь действие активаторов наиболее эффективно в присутствии растворимых в каучуке мыл (солей жирных кислот), которые могут образовываться в процессе вулканизации. [c.422]