Структура эластомеров

Были выявлены закономерности связей между важнейшими элементами молекулярной структуры эластомеров и их физическими и вязкоэластическими свойствами в широком интервале температур. При этом были установлены количественные корреляции между температурой стеклования и микроструктурой каучуков данного химического строения, изучен характер влияния молекулярно-массового распределения на температурный коэффициент эластичности для ряда каучуков, а также исследованы кристаллизационные процессы в эластомерах и пути их регулирования (см. гл. 2, 4). [c.15]

Связь между своеобразной структурой эластомеров и их способностью к необычайно большим обратимым деформациям очевидна. Качественно она может быть описана следующим образом. Под действием внешних сил, например, растяжения, молекулярные цепи могут разворачиваться, принимая менее свернутые конфигурации, частично ориентированные в направлении оси растяжения. Стремление молекулярных цепей перестроиться таким образом, чтобы принять свои первоначальные конфигурации, обусловленное уменьшением энтропии вытянутых, частично упорядоченных состояний цепи, приводит к возникновению упругой возвращающей силы. [c.18]

Уравнение (10) с постоянным значением п применимо только для ограниченного интервала значений градиента или напряжения сдвига. Более полную картину течения полимера во всей доступной области изменения у. составляющей до 8 десятичных порядков, могут дать лишь эмпирически определяемые кривые течения — представленные в логарифмических координатах графики зависимости т либо т] от у. Конкретный вид графиков сильно зависит от молекулярной структуры эластомеров. [c.52]

Однако при изучении различных вулканизатов в широком интервале температур и деформаций обнаруживаются существенные различия вязкоупругих свойств в зависимости от структуры эластомеров и условий их вулканизации. [c.83]

Выше мы кратко рассмотрели зависимость от молекулярной структуры эластомеров технологических свойств сажевых смесей и основных физико-механических свойств вулканизатов. Можно указать на ряд других свойств резин, имеющих важное значение при конструировании различных резино-технических изделий, такие как усталостная выносливость, ползучесть, остаточные деформации и др., улучшение которых связано с получением однородных материалов — однородных сеточных структур, что в свою очередь, опирается на внедрение каучуков с определенным молекулярным составом. Весьма существенным является также использование растворимых вулканизующих групп и интенсификация процессов смешения. [c.92]

Синтез и структура. Эластомеры из эпихлоргидрина в полупромышленном масштабе были впервые получены в США в 1964 1965 гг. [2, 3, 31]. В дальнейшем в США и Японии было создано промышленное производство этих каучуков [32—35]. Они являются каучуками специального назначения. [c.579]

Как отмечалось в 4 гл. I, структура некристаллических полимеров (а тем более полимеров с активным наполнителем) состоит из нескольких структурных подсистем, в которых подвижность сегментов различна. В результате кроме основного процесса структурного стеклования наблюдается несколько побочных процессов стеклования. Например, структуру эластомеров в первом приближении можно представить как состоящую из двух частей, причем одна часть состоит из свободных сегментов, тепловое движение которых квазинезависимо, а другая представляет собой распределенную по всему объему молекулярно-упорядоченную а [c.99]

Структуру эластомеров можно представить также состоящей из свободных сегментов (тепловое движение которых квазинезависимо) и распределенных по всему объему областей молекулярной упорядоченности в виде микроблоков. Между обеими структурными составляющими наблюдается подвижное равновесие, сдвиг которого происходит при изменении как Т, так и Р. При снижении Т упорядоченность структуры полимера возрастает, причем этот процесс протекает во времени. Если выбрать малое Р, чтобы практически не происходило разрушения сформированной надмолекулярной структуры, то в процессе медленного течения полимера его надмолекулярная структура должна успевать восстанавливаться. [c.168]

Пространственно-сшитые (сетчатые) эластомеры с малой частотой сетки при температуре существенно выше Тс ведут себя как идеальные эластомеры, в которых fu = 0 В идеальном эластомере возникающее при деформации напряжение обусловлено только изменением энтропии. Изменение энтропии происходит за счет выпрямления молекулярных клубков, когда структура эластомера становится более ориентированной. Возникновение ориентации означает уменьшение беспорядка в системе, т. е. уменьшение энтропии [c.108]

Таблица 5.1. Влияние структуры эластомера на и АТ в

Проведенные исследования позволили установить характер влияния условий полимеризации на молекулярно-массовое распределение (ММР) и содержание разветвленных макромолекул и сшитых структур для основных типов каучуков и предложить рациональные пути получения полимеров с оптимальными молекулярными параметрами. Были выявлены закономерности связей между важнейшими элементами молекулярной структуры эластомеров и их свойствами в широком интервале температур. Установлены количественные корреляции между температурой стеклования и микроструктурой каучуков данного химического строения, изучен характер влияния ММР на температурный коэффициент эластичности для ряда каучуков, а также исследованы кристаллизационные процессы в эластомерах и пути их регулирования. [c.16]

Функция P(N), характеризующая ММР цепей сетки, является одной из наиболее информативных структурных характеристик сетчатых полимеров. Эта величина может быть определена по величине ССИ (спад свободной индукции). Таким образом, метод ЯМР позволяет исследовать зависимость топологической структуры эластомеров от условий их синтеза, а также характер изменения топологической структуры в различных условиях эксплуатации эластомеров. [c.274]

Метод пенетрации при постоянно действующем напряжении и в импульсном режиме термомеханического анализа позволяет [5] обнаружить влияние микро- и топологической структуры эластомеров на их пластоэластические свойства. Импульсный метод нагружения дает возможность разделить возникающую деформацию на необратимую и обратимую составляющие для получения информации о поведении образцов в любой температурной точке. Анализируя температурные зависимости, можно не только определить температуры стеклования и текучести, но и получить сведения о кристаллизации, эластических и вязкостных свойствах исследуемых образцов. Например, [c.372]

Традиционный способ смешения связан с необходимостью частичного разрушения микро- и макроструктуры каучука и снижения его молекулярной массы для того, чтобы обеспечить межфаз-ный контакт полимера с частицами ингредиентов, необходимую пластикацию и возможность вязкого течения. При этом выделяется большое количество тепла, что вызывает сильный нагрев смеси и необходимость использования двухстадийного режима смешения. Кроме того, в процессах деструкции нарушается исходная оптимальная регулярная структура эластомера, что отрицательно влияет на качество готового изделия. [c.189]

СТРУКТУРА ЭЛАСТОМЕРОВ И ТРЕХМЕРНЫЕ ЭЛАСТОМЕРНЫЕ СЕТКИ [c.9]

О НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЕ ЭЛАСТОМЕРОВ [c.37]

Изменение надмолекулярной структуры эластомеров сопровождается в изменением их механических свойств, о чем свидетельствуют данные табл. 1—3. Отчетливо видно улучшение свойств вулканизатов при введении небольших количеств добавок. [c.444]

Учитывая сказанное, нами разработан резонансный способ определения модуля Юнга эластомеров, который позволяет производить измерения без разрушения структуры эластомера и прост в аппаратурном оформлении. [c.117]

Молекулярный подход к описанию эластомеров не исключает необходимости учета возникающих в ряде случаев различных надмолекулярных образований [6]. Надмолекулярная структура полимеров, в том числе эластомеров, проявляется, как известно, в трех разновидностях в виде определенного рода упорядоченностей и морфологически обусловленных неоднородностей в аморфном полимере в виде кристаллических образований и, наконец, в виде сегрегированных областей микроскопических либо субмикроско-пических размеров (доменов), возникающих в эластомерных композициях, а также в блок-сополимерах, а в некоторых случаях и в статистических сополимерах вследствие несовместимости компонентов либо участков цепи, различающихся по химической природе. Наличие и конкретная роль того или иного типа надмолекулярных образований зависит от химической природы и молекулярной структуры эластомеров, а также от условий их получения, переработки и эксплуатации. [c.42]

Кривизна температурной зависимости проницаемости является следствием нелинейной зависимости IgD—. ЦТ, так как теплота растворения АН в широком интервале температур остается постоянной Ч Наличие кривизны температурной зависимости IgD—1/Г свидетельствует о том, что значение условной энергии активации в системе эластомер — газ не постоянно, оно постепенно понижается с повышением температуры. Это обусловлено постепенной перестройкой структуры эластомеров с изменением температуры, подобно структуре л идкостей . Разные системы полимер — растворитель, имеют различный характер кривизны в области Т > Тс. В области Т а Тс отклонений от линейной зависимости не наблюдалось. На основании экспериментальных данных о диффузии Н2 я N2 в натуральном каучуке и сополимере- бутадиена с акрилонитрилом в интервале от —18,5 до 100 °С Амеронген предлол ил для температурной зависимости D от Т принять выражение вида [c.114]

Надмолекулярная структура. Метод ЯМР позволяет определять гетерогенность структуры эластомеров и измерять размер гете-рофазных включений, поскольку в таких системах ядра с различной подвижностью могут иметь разные времена релаксации. [c.275]

Соединения тииа СН=С (СНз) ONH 2H4Si (ОСгНб з могут вступать в реакцию с поверхностью кремнеземных частиц, используемых в качестве армирующего наполнителя, причем такие частицы диспергируются в полимеризационной системе, в которой образуется эластомер. Группы —Si(O 2H5)a реактива гидролизуются и вступают в реакцию с силанольными группами, находящимися на поверхности кремнезема, что приводит к формированию невосприимчивого к воде, химически связанного ненасыщенными связями покрытия, которое после полимеризации становится частью полимерной структуры эластомера с поперечными связями [416]. [c.967]

Это явление, наблюдающееся при переработке эластомеров, как известно, получило название пластикация. В зависимости от молекулярной структуры эластомера, содержания добавок изменения молекулярной структуры и вязкости могут быть различны. Так, линейный СКД, СКЭП и некоторые другие эластомеры в обычных условиях переработки не способны к пластикации, т. е. при их переработке средняя молекулярная масса каучука и эффективная вязкость практически не меняются. Переработка пластицирующихся каучуков (НК, СКИ-3, наирит, СКЭПТ, БСК и др.) сопровождается уменьшением средней молекулярной массы, изменяется исходная полидисперсность, уменьшается эффективная вязкость. Поскольку явления деструкции сопровождаются структурированием и в первом и втором случаях происходит увеличение разветвленности полимеров. [c.31]

Как указывалось выше, при переработке эластомера имеет место не только плa тичe кaя, но и высокоэластическая деформация. Нарушенная первоначальная структура эластомера при наличии высокоэластической составляющей общей деформации после снятия напряжения частично восстанавливается в результате релаксационных процессов. Определенная и разная скорость приводит к тому, что восстановление происходит не мгновенно, а в течение какогц -то времени. Такое явление называется усадкой и проявляется в заметном изменении формы заготовки после снятия напряжения. При переработке явление усадки нежелательно, так как оно препятствует получению деталей заданной формы и размеров. Поэтому необходимо принимать меры к ее уменьшению и, если возможно, к полной ликвидации. Если же это невозможно, то надо знать закономерности процесса усадки. Естественно, что все факторы, ведущие к повышению эластической составляющей, будут способствовать и увеличению усадки. К ним относятся понижение температуры и повышение скорости деформации, изменение состава резиновой смеси. Так, уменьшают усадку введение пластификаторов и наполнителей, увеличение их концентрации, степени дисперсности и показателя структурности наполнителя. В том же направлении действует добавка других структурных веществ, например кристаллизующегося полиэтилена, структурированного, высоковязкого или подвулканизован-ного каучука и др. [c.32]

Систематические исследования, проведенные в последние годы, показали, что некоторые свойства резин при переходе от одного типа поперечных связей к другому меняются так же, как и при изменении структуры эластомера Характер вулканизационных связей влияет на стойкость вулканизатов к окислению и утоМле-нию и долговременную прочность. Например, при вулканизации серой в присутствии днфенилгуанидина образуются полисульфид-ные связи —С—8зс—С—, не стойкие к термомеханическим воздействиям, но обеспечивающие благоприятные условия для ориентации каучука при растяжении. Резины с указанной вулканизующей системой обладают высокой прочностью. При структурировании перекисями и излучении высоких энергий возникают —С—С-связи, затрудняющие ориентацию каучука при растяжении. Резины имеют низкую прочность, но высокую термомеханическую и термоокислительную стойкость. Поэтому для создания резин с высокими эксплуатационными характеристиками применяют соединения, обеспечивающие получение поперечных связей различного строения, в том числе алкилфеноло-формальдегидные (АФФС) и бисфеноль-ные (БФС) смолы. I [c.149]

Пользуясь уравнениями (V. 12) и (V.13), можно получить выражение для числа цепей, которые фактически разрушаются под действием приложенного напряжения Ор. Однако разрушение одной цепи еще не означает разрушения образца в целом. Для того чтобы вызвать разрушение образца, разрыв одной цепи должен приводить к разрыву соседних цепей. С этой точки зрения Ф. Бики рассмотрел элемент сетчатой структуры эластомера (см. рис. V.12). [c.246]

Данные о размерё упорядоченных структур в аморфных полимерах получены специальными электронно-микроскопическими методами, а также по малоугловым рентгенограммам и данным малоугловой дифракции электронов. В настоящее время накапливается все больше данных о зернистой структуре аморфных полимеров, в которой зерна упорядоченной структуры распределены в менее упорядоченной матрице. Зернистое (мелкоглобулярное) строение эластомеров было отмечено Шуном еще в 1956 г. по электронно-микроскопическим данным и развито в ряде других его работ [61]. Однако общее недоверчивое отношение к электронно-микроскопическим исследованиям структуры эластомеров привело к тому, что они не принимались всерьез, а зернистость пленок рассматривалась как артефакт. Зернистое строение аморфных полимеров было надежно доказано при исследовании жесткоцепных полиэтилентерефталата и поликарбоната. [c.40]

Поскольку в рассмотренном выше механизме большая роль отводится связям между поверхностью частицы и полимером, то очевидно, что их исследование может дать дополнительную информацию о процессах, происходящих при усилении. Влияние структуры эластомера на усиление связано с эффектами. локализации напряжения, поскольку напряжение, возникающее на поверхности частиц наполнителя, является функцией упругих свойств материала. Этим объясняется то, что при равном числе сцеплений полимер — наполнитель и поперечных связей эффекты усиления различаются для разных каучуков. Преобладание физического взаимодействия между каучуком и сажей хорошо согласуется с механизмом выравнивания напряжений при растяжении. Более сильные взаимодей-стви я сделали бы невозможным отрыв цепей от частиц каучука. [c.266]

Патент США,. № 4051066, 1977 г. Описываются ингибированные эластомеры, приготовленные введением ингибитора коррозии в твердую каучуковую матрицу. Ингибиторами коррозии являются ароматические карбоксилаты первичных, вторичных или третичных аминов. Можно использовать также хроматы и производные 2-этилгексана. Органические нитриты аммония эффективно ингибируют некбторые виды коррозии, но должны использоваться с относительно инертными эластомерами. По-видимо-му, имеет место синергизм между мольной структурой эластомера и ингибитором коррозии, что приводит к эффективной защите металла при нанесении на него ингибированного покрытия. [c.234]

Озонируют обычно при темп-рах ниже О °С для сохранения ароматич. колец в полимере темн-ру понижают до —70° С. Полученные нерекисные продукты разлагают восстановлопием (Zn+ Hg OOH, LIAIII4 или др.), окислением и гидролизом с образованием соответствующих карбонил- и карбоксилсодержащих соединений. Озонирование применено для установления структуры эластомеров (натурального, бутадиенового, бутадиен-стирольного каучуков и др.), а также полимеров с системой сопряженных двойных связей в макро-це[ги. Так, при озонолизе натурального каучука получают левулиновый альдегид и левулиновую к-ту, что указывает на регулярное строепие полимера (в случае нерегулярного строения при озонолизе должно было бы наблюдаться образование янтарного альдегида и ацето-нилацетона). [c.70]

Другой важный показатель, определяющий работоспособность изделий из кремнийуретановых эластомеров — это их устойчивость к старению в присутствии влаги. Учитывая особенности пространственной-структуры эластомеров на основе ОКД, содержащих единственное гидрофильное звено, каким является уретановая группа, можно было предполагать, что эти эластомеры будут более гидролитически стойкими по сравнению с полиэфируретанами. Эксп1ври-ментально показано, что кремнийсодержащие уретаны на основе ОКД-800 удовлетворительно выдержали воздействие кипящей воды в течение 25 сут (рис. 9), что значительно превосходит стойкость уретанового эластомера на основе простого полиэфира. Кремний-содержащие уретановые э.ластомеры, полученные с использованием [c.22]

Для оценки пространственной структуры эластомеров была определена концентрация эффективных цепей Ve/F. Этот параметр учитывает все сеткуобразующие связи [27]. При использовании полифункциональных полиэфиров пространственная структура полиуретанов, образованная за счет аллофановых связей дополнена уретановыми связями, образованными при взаимодействии диизоцианата с гидроксильными группами, статистически расположенными по цепи полиэфира. Так, эластомеры, на основе бифункциональных ПЭА [c.57]