Эластичность технического каучука и его вулканизатов

ЭЛАСТИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО КАУЧУКА И ЕГО ВУЛКАНИЗАТОВ [c.207]

Эластичность технического каучука и его вулканизатов [c.210]

В предыдущей главе были рассмотрены признаки двух типов деформации 1) упругой и 2) релаксационной, высокоэластической, характе рной для каучука. У технического каучука и его вулканизатов в широких пределах изменения формы наблюдаются признаки обоих видов деформации. Соотношение между этими видами в каждом конкретном случае зависит как от свойств материала, так и от условий приложения деформирующей силы — величины этой силы, частоты, температуры. Наряду с эластическими деформациями в каучуке могут возникнуть необратимые пластические деформации. Натуральный каучук является своеобразным веществам, которое под влиянием известных воздействий, объединяемых термином пластикация (см. гл. XII), способно в той или иной степени терять свою эластичность, делаясь практически пластичным материалом. Синтетические каучуки более ограничены в изменениях своих свойств. [c.208]

Для производства шин необходимы каучуки, характеризующиеся сложным комплексом технологических (обрабатываемостью на оборудовании, прочностью и клейкостью до вулканизации и др.) и технических (эластичностью и прочностью вулканизатов в широких интервалах температур, износостойкостью, сопротивлением разрастанию порезов, сопротивлением термоокислительному старению и утомлению и др.) свойств. Это особенно важно для шин новой конструкции, например типа Р— с меридианальным расположением нитей корда в каркасе. [c.336]

Для производства шин необходимы каучуки, характеризующиеся сложным комплексом технологических (обрабатываемость на оборудовании, прочность и клейкость до вулканизации и др.) и технических (эластичность и прочность вулканизатов в широких [c.304]

Основными показателями технических свойств каучука, которые определяются путем испытания вулканизатов, являются следующие предел прочности при растяжении, эластичность, сопротивление истиранию, сопротивление разрушению при многократных деформациях, температуростойкость и теплостойкость, морозостойкость, водо- и газонепроницаемость, диэлектрические свойства, маслостойкость, химическая стойкость, стойкость к действию кислорода и озона. [c.103]

Вулканизаты каучука СКД, содержащие сажу, по эластичности близки вулканизатам натурального каучука, а по сопротивлению истиранию, тепловому старению и морозостойкости значительно превосходят их. Прочность вулканизатов СКД ниже, чем прочность вулканизатов на основе натурального каучука, но выше прочности вулканизатов из СКБ. Каучук СКД благодаря ценным техническим свойствам можно применять как самостоятельно, так и в смеси с натуральным каучуком. Наиболее целесообразно применять его в производстве шин и специальных морозостойких резиновых изделий. [c.105]

В этом важнейшем завершающем процессе резинового производства происходит поперечное сшивание макромолекул каучука под действием вулканизующих веществ. Благодаря этому принципиально изменяются технические качества вулканизуемой смеси почти полностью теряются пластические свойства, повышаются эластичность вулканизатов, их прочность, износостойкость, стойкость к набуханию в растворителях, химическая стойкость и др. [c.519]

Каучуки принадлежат к классу полимерных материалов и представляют собой высокомолекулярные соединения. Отличительной их особенностью является не столько химический состав (он может быть различным), сколько строение гибких цепных макромолекул и связанный с ним комплекс технических свойств. Важнейшим из этих свойств является эластичность вулканизатов каучука, т. е. способность к большим обратимым деформациям в широком диапазоне температур и частот. Эта уникальная способность в сочетании с другими ценными техническими свойствами достигается химической, термической или радиационной вулканизацией смеси каучука с различными добавками, в результате чего создается принципиально новый конструкционный материал — резина . [c.18]

Окислительная деструкция НК и его вулканизатов при хранении и эксплуатации вызывает так называемое старение, т, е, уменьшение прочности, эластичности при многократных деформациях и ухудшение других технических свойств. Процессы пластикации и вулканизации, старения и утомления в значительной степени зависят от химического состава товарного каучука (табл, 1-6), [c.29]

После вулканизации при 143 °С в течение часа получаются резины с высокими физико-механическими показателями. Так, например, вулканизаты из СКН-26, наполненные техническим углеродом, имеют в среднем прочность при разрыве 30 МПа, относительное удлинение 650%, остаточное удлинение 20%, эластичность по отскоку 30% и температуру хрупкости —48ч-Ч--50 °С. У таких же вулканизатов на основе СКН-40 цифры, относящиеся к эластичности и хрупкости, в 2 раза меньше. Увеличивая количество серы, можно получить эбониты, но значительного распространения они не получили. Считается, что бутадиен-нитрильные каучуки по теплостойкости превосходят бутадиен-стирольные, которым, однако, уступают по технологическим свойствам. По данным [42] изделия из них можно эксплуатировать в воде, маслах, инертных растворителях и в некоторых других средах до 150 °С. [c.32]

Огромное практич. значение имеет взаимодействие НК с серой, хлористой серой, органич. перекисями и другими веществами, вызывающими вулканизацию. Вулканизация приводит к образованию сетчатых структур, в к-рых длинные макромолекулы каучука соединены ( сшиты ) между собой атомами серы или другого вулканизующего агента. Технически наиболее цепным свойством НК и особенно его вулканизатов является высокая эластичность. Мягкие вулканизаты (резины) из НК способны нри комнатной темп-ре обратимо растягиваться более чем на 1000% и имеют при этом сопротивление разрыву до 350 кг/сж (исходного сечения). В отличие от кристаллич. тел, деформация НК в пределах 100—200% растяжения не сопровождается изменением объема, а следовательно, и изменением внутренней энергии. В основном эластичность НК сопровождается уменьшением энтропии при растяжении и увеличением ее при обратном сокращении. Поскольку высокая эластичность НК связана с тепловым движением его гибких макромолекул, она может проявляться в той области темп-р, в к-рой это движение достаточно интенсивно. При темп-ре ок. —70° НК утрачивает эластичность даже при очень медленных воздействиях и становится хрупким выше 80—100° НК пластичен, т. к. нри этой темп-ре возникает возможность перемещения отдельных нитевидных макромолекул относительно друг друга. Величина деформации НК зависит не только от величины механич. напряжения, но и от длительности его действия (см. Механические свойства полимеров). При коротком действии сипы участки макромолекул НК не успевают перегруппировываться, и высокая эластичность не проявляется каучук ведет себя нри этом как твердое тело. Чем выше темп-ра, тем короче период релаксации, необходимый для установления равновесия между силой и деформацией. При комнатной темп-ре высокая эластичность НК проявляется, если продолжительность действия силы (в одном направлении) не менее одной стотысячной доли секунды. [c.247]

Вулканизаты резины под влиянием ряда складских и эксплуатационных факторов, действующих изолированно или чаще комплексно, изменяют свои технически ценные свойства — снижается эластичность, происходит затвердевание, появляются хрупкость, трещины, изменяется окраска. Влияние кислорода воздуха, и в особенности озона, ведет к старению и утомлению резины. Этому также способствуют тепло и свет, напряжения, возникающие при статическом или динамическом нагружении, нерациональное складирование, агрессивные среды или каталитическое действие солей металлов (в частности, на резины из НК влияют соли марганца и меди). Низкие температуры ведут к снижению эластичности резины, к появлению хрупкости. Эти изменения для напряженных резин на основе кристаллизующихся каучуков возрастают с длительностью охлаждения. Однако с возвращением к комнатным температурам первоначальные свойства восстанавливаются. [c.9]

Очень интересна роль наполнителей. Сложное взаимодействие между частицами наполнителя и молекулами каучука влияет как на технологические, так и на физические свойства вулканизатов. Путем их целенаправленного подбора можно, например, достичь хорошей тепло- или электропроводности. В первом случае в качестве наполнителя используется оксид цинка, во втором-технический углерод (сажа). Так называемые активные наполнители относятся к целевым добавкам, использование которых приводит к повышению прочности, относительного удлинения, твердости и стойкости к истиранию. Однако не всегда наполнители оказывают положительное влияние. Так, увеличение твердости и стойкости к истиранию связано с понижением эластичности. Неактивные наполнители, наоборот, используются преимущественно в тех случаях, когда необходимо получить дешевые смеси с небольшим содержанием каучука. Они не оказывают положительного влияния на эксплуатационные свойства резин и выполняют функцию наполнителя в обычном смысле этого слова. [c.101]

В отличие от НМПЭ, изменение свойств вулканизатов фторкаучука при введении небольших количеств СКЭП незначительно. Заметные изменения физико-механических свойств резин из таких композиций наблюдаются лишь после добавления более 10 масс. ч. [19% (об.)] более эластичного этиленпропиленового каучука. Значения прочности пероксидных вулканизатов, как ненаполненных, так и наполненных техническим углеродом П514, выше аддитивных значений при всех соотношениях каучуков в смеси, а максимум приходится на соотношение СКФ-32 СКЭПягбО 40 (75 25 масс, ч.) % (об.). С увеличением содержания СКЭП, как и НМПЭ, снижается твердость и возрастает эластичность резин наблюдается также уменьшение относительной остаточной деформации сжатия при старении на воздухе при 150°С. [c.132]

Улучшение качества каучука замв1чается уже при малых дозах сульфатного лигнина при добавке 5 массовых долей лигнина на 100 массовых долей каучука сопротивление разрыву вулканизатов повышается в 3—4 раза. Вулканизаты лигнииона-полненных каучуков характеризуются своеобразным комплексом свойств. При высокой прочности, сопротивлении раздиру и твердости они обладают относительно низким модулем при растяжении, большим относительным удлинением и высокой эластичностью. При малой плотности и возможности большого наполнения с сохранением высоких механических свойств введение лигнина позволяет существенно удешевить резиновые изделия и сделать их более легкими. Лигнин сообщает резиновым смесям замедленную скорость вулканизации, высокое сопротивление преждевременной вулканизации, повышенную прочность в невулканизированном состоянии. В вулканизатах лигнин повышает сопротивление старению, пассивирует окисляющее действие окислов металлов с переменной валентностью, повышает прочность связи с кордами из искусственных и синтетических волокон. Лигнинонаполненный каучук способен смешиваться с другими наполнителями, что дает возможность получать резины с разнообразными техническими свойствами. [c.49]

Основным достижением научно-технического прогресса в промыш-ленности синтетического каучука за последние 10—15 лет является создание и развитие производств полиизопрена и полибутадиена, комплексное использование которых заменяет натуральный каучук. В общем объеме производства синтетических каучуков в СССР стереорегу ляр-ные каучуки составляют значительно большую часть, чем в США (на 1976 г. — 46% в СССР против 19% в США). Выпуск полиизопрена в. СССР значительно превышает производство этого каучука в США. На повестке дня стоит разработка новых видов полиизопрена и поли-бутадиеиа, расширение производства термоэластопластов, сочетающих, высокую эластичность каучуков и свойства термопластов, спецкаучу-ков, включая жидкие и порошковые модификации, расширение ассортимента производства латексов [15]. Особый интерес представляет получение нового вида каучука — транс-1,5-полииентеномера из цикло-пентена полимеризацией с раскрытием цикла [16]. Отличительным свойством его является высокая прочность сырых смесей. Полимер обладает хорошими технологическими характеристиками и хорошими качествами вулканизата, благодаря чему может найти применение для [c.9]

Несмотря на низкую непредельность (2—3%), такой каучук, известный у нас как СКПО, способен вулканизоваться серой при 150 °С за 30—40 мин [126]. Каучук воспринимает такие усиливающие наполнители, как технический углерод ДГ-100, ПМ-75 и аэросил, и допускает наполнение маслом, в результате чего улучшаются технологические свойства смесей. Вулканизаты обладают удовлетворительными физико-механическими свойствами и хорошей износостойкостью. По теплостойкости (до 130 °С) они превосходят резины из бутадиен-стирольных эластомеров и НК отмечаются также их повышенные адгезионные свойства. Как следует из химической структуры, СКПО и его зарубежные аналоги (дайнаджен, парел и др.), содержащие легкоомыляемые группы —С—О—С—, не могут считаться химически стойкими эластомерами по отношению к кислотам и щелочам. Однако они должны лучше многих других непредельных каучуков сопротивляться окислительному старению. Вулканизаты стойки к действию воды, разбавленных щелочных растворов, кислорода и, в какой-то степени, озона. Отмечается их достаточно хорошая сопротивляемость действию минеральных масел, за исключением тех, в которых содержатся ароматические углеводороды. По зарубежным данным, резины этого типа используются для изготовления прокладочно-уплотнительных изделий с высокой эластичностью, применяемых там, где требуется озоностойкость и маслостойкость. [c.97]

Из минеральных наполнителей наилучшими для фторуглеродных эластомеров являются сульфат бария и фторид кальция [1, 103]. Подобно техническому углероду МТ, эти наполнители не образуют агломератов и довольно хорошо распределяются в каучуке, мало влияют на вязкость смесей, твердость и эластичность вулканизатов. Резины характеризуются высокой стойкостью к накоплению остаточной деформации сжатия при тепловом старении. Влияние диоксида кремния на свойства смесей и резин из фторкаучуков аналогично действйю полуусиливающего и усиливающего технического углерода повышаются вязкость и жесткость смесей, возрастает твердость и снижается эластичность резин. Тем не менее считается целесообразным [1, 102, [c.99]

В техническом плане наиболее ценным свойством си.локсановых каучуков, которое выделяет их из всех представителей этого класса полимеров, является способность длительно сохранять эластичность в широком интервале температур. Кроме того, многие материалы из полисилоксанов сочетают высокие термо- и морозостойкость с маслобензостойкостью п хорошими диэлектрическими показателями. С медицинской точки зрения особенно важно, что вулканизаты силоксановых каучуков относительно биоинертны, ткане- и гемосовместимы, обладают хорошей газо-проницае.мостью и селективностью по газопроницаемости и легко стерилизуются. Кроме того, большим преимуществом силоксановых эластомеров по сравнению с другими биоинертпыми имплантируемыми полимерными лштериалами является их свойство в значительной степени имитировать текстуру мягких тканей человека (их плотность, вязкость, мягкость, эластичность и т. п.). [c.92]