Особенности свойств резины при деформации

ОСОБЕННОСТИ свойств РЕЗИНЫ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ [c.247]

Количественное описание зависимости модуля высокоэластичности от скорости или нанряжения сдвига в нелинейной области требует введения новых предположений о фундаментальных особенностях свойств полимерной системы точно в такой же мере, в какой этого требовало описание зависимости эффективной вязкости от режима деформирования. Такое описание может основываться на представлении о том, что развитие в текучем полимере высокоэластических деформаций, как и в резине, отвечает накоплению потенциальной энергии, которая зависит от свойств материала и обратимой деформации. Поэтому можно полагать, что количественное обоснование наблюдаемых зависимостей т (у г) должно основываться на рассмотрении возможных форм упругого потенциала аналогично тому, как это делается при анализе высокоэластических свойств любых упругих сред (см. раздел 6, гл. 1). [c.377]

Процесс вулканизации в зависимости от поведения резиновой смеси условно можно разделить на четыре стадии (рис. 10). На первой стадии (подвулканизации или схватывании) резиновые смеси теряют способность к текучести. На второй стадии (недовулканизации) напряжение увеличивается с небольшой скоростью, еще велики остаточные деформации. Для третьей стадии (оптимум вулканизации) характерно достижение оптимального сочетания физико механических свойств резин (прочности при растяжении, сопротивления старению и др.). На четвертой стадии (перевулканизации) у многих резин еще несколько повышается модуль. Перевулканизация большинства вулканизатов НК и СКИ сопровождается уменьшением степени сшивания (реверсия вулканизации). Поэтому для каждой резиновой смеси характерны свои продолжительность вулканизации, температура и давление. Кроме того, необходимо учитывать особенности гуммируемого изделия, толщину и массу покрытия и металла. [c.60]

Механические свойства каучуков и резин резко отличают их от всех других материалов. Это прежде всего способность к большим обратимым деформациям при сравнительно небольших значениях модуля упругости, проявляющаяся в широком температурном интервале, включающем и комнатную температуру. Именно эти уникальные особенности механических свойств резин и определяют их практическое применение и то огромное значение, которое имеет резина для современного машиностроения и других отраслей техники. Механические свойства эластомеров подробно рассмотрены в ряде монографий и учебных пособий [c.7]

И наконец, особенностью изучаемой резино-кордной системы являются условия работы этой системы при многократных знакопеременных деформациях, главным образом сжатия и сдвига. Поэтому физико-механические свойства пленок адгезива, который служит переходным мостиком между кордом и резиной, имеют важное-значение. [c.85]

Из общих представлений теории адгезии высокомолекулярных соединений и особенностей крепления резино-кордных систем, изложенных в предыдущей главе, вытекает, что для обеспечения надежной прочности связи в резино-кордных изделиях необходимо наличие межмолекулярного химического взаимодействия на границах раздела системы корд—адгезив — резина. Это достигается применением латексных полимеров адгезива и введением в адгезив веществ с реакционноспособными функциональными группами, а в состав обкладочных резин — активных добавок. При этом необходима определенная степень смачивания на границах раздела. В системах, работающих при многократных знакопеременных деформациях, должен быть обеспечен определенный комплекс физико-меха-нических свойств пленок адгезива. [c.98]

Рассмотрим влияние различных факторов на деформационные свойства эластомеров. Важную роль играет скорость механического воздействия. В связи с этим подробно изучено влияние скорости деформации на характер диаграмм растяжения и прочностные свойства резин. Как обычно, увеличение скорости растяжения приводит к возрастанию предела прочности, и это особенно заметно проявляется при температурах, близких к температуре стеклования. Что касается предельной деформации, то с увеличением скорости растяжения вулканизатов она изменяется сложным образом. Как и для твердых полимеров, предельная деформация может расти или убывать [c.202]

Все каучуки регулярного строения и резины на их основе обладают способностью к кристаллизации. Кристаллизация, развивающаяся при растяжении, сообщает резинам высокую прочность. Однако развитие кристаллизации, особенно при низких температурах изменяет механические свойства резин растет их твердость и жесткость, уменьшаются восстанавливаемость и напряжение после предварительной деформации. Это снижает работоспособность резиновых деталей, приводит к быстрому их разрушению и сужает температурный интервал использования резин. , [c.259]

Данная книга является первой частью лабораторного практикума по технологии резины. Она посвящена изучению особенностей поведения резин при механических деформациях, ознакомлению с основными физико-механическими методами испытаний, наиболее распространенными в заводских условиях, исследованию влияния состава резин на их свойства. Одновременно кратко рассматриваются теоретические основы курса. [c.6]

Из всего комплекса физико-механических свойств резин особенно важными являются прочностные и деформационные. При определении прочностных свойств образцы доводятся до разрушения во втором случае исследуется поведение резин при деформациях, предшествующих разрушению. [c.12]

В общем случае деформационные свойства резин, особенно саженаполненных, зависят от температуры, вида напряженного состояния, величины деформаций, режима нагружения следовательно, усадка, вызываемая эластическим восстановлением, будет зависеть от этих же факторов, в частности от конфигурации и соотношения размеров вулканизуемого изделия. [c.272]

Эластические свойства, так же как и пластические, обнаруживаются при деформации каучука или резины. Если пластичность характеризует в известной мере технологические особенности [c.91]

Таким образом, одной из главных особенностей механических свойств эластомеров, общей для каучуков и резин и отличающей их от упругих твердых тел, является существенная зависимость напряжения от времени действия силы или скорости деформации, т. е. известное явление релаксации напряжения или деформации. Зависимость напряжение—деформация носит сложный релаксационный характер. В свою очередь релаксационные свойства зависят от тем- [c.14]

На основании полученных данных сделан вывод, что наибольшим модифицирующим эффектом обладает олигомер пиперилена с молекулярной массой 1000 при содержании 10 масс.ч. в каучуке. Модифицирующий эффект при замене масла ПН-6 проявляется в снижении усадки при каландрировании, увеличении сопротивления подвулканизации, в возрастании условной прочности при растяжении и сопротивления раздиру. Надо отметить, что замена масла ПН-6 на олигомер пиперилена несколько ухудшает вязкостно-пластические свойства резиновых смесей. Несколько работ посвящено изучению оксидированных олигодиенов пипериленовой фракции [125, 126], В обоих работах отмечается улучшение адгезии. Особенно привлекателен факт увеличения адгезии [125] резины из бутилкаучука к латуни в 1,6-1,8 раза, так как хорошо известно, что одним из сдерживающих факторов вьшуска автомобильных камер из бутилкаучука является невысокая величина адгезии этих резин к пятке вентиля. В работе [126] наблюдалось также возрастание прочностных характеристик резин, термостойкости и усталостной выносливости при многократных деформациях. [c.144]

Во всех случаях модификации каучука смолами получено увеличение модулей и твердости, приближение кривой деформации смоляных резин к сажевым, особенно при низких значениях удлинения (до 100%), тем не менее устранить низкую устойчивость к повторным деформациям не удалось, что отражается на низкой износостойкости протектора шин Различные свойства смоляных и сажевых вулканизатов объясняются, вероятно, особенностями строения надмолекулярных структур, образующихся при совмещении смолы с каучуком и последующей технологической обработки. [c.116]

Неоднородность механических свойств резиновых смесей и особенно резин приводит к неравномерной вытяжке и к повышению интенсивности разрушения изделий в технологических операциях и при эксплуатации, что учитывается на практике. Так, испытания резин ведут только вдоль направления формования, а в резиновых изделиях сформированные заготовки укладывают так, чтобы основные эксплуатационные нагрузки приходились по оси деформации. При изготовлении особо жесткой в одном направ лении резины каландровый эффект специально усиливают применением пластинчатых или игольчатых наполнителей (типа каолина или талька). В этом случае анизотропия свойств выражается особенно резко и не снимается прогревом смеси (так называемый зернистый эффект). [c.72]

По статическим и динамическим исследованиям и расчетам амортизационных устройств имеется немало сообщений. Однако лишь в немногих уделяется внимание оценке механических свойств резиновых конструкций по связи с составом резиновых смесей и технологическими особенностями производства [19]. В расчетах конструкций, следуя принципу суперпозиции, авторы принимают зависимость напряжений f и деформаций е резины линейной, а поэтому и ограничиваются теми пределами деформаций, в которых считают возможным это допущение. Особенности свойств резины в больших деформациях и перемещениях освещают В. Л. Бидерман [20] и Э. Э. Лавенделл [21]. [c.441]

Свойства вулканизатов. Мех. характеристики вулканизатов Б. в значит степени определяются его иеиасыщен-ностью (см. табл) с ее увеличением повышаются напряжение при заданном удлинении и твердость резин, снижаются их прочность при растяжении (особенно яеиаполнеииых резин) и отиосительное удлинение, несколько ухудшаются демпфирующие св-ва. Недостатки вулканизатов-низкая эластичность при обычных т-рах, высокие остаточные деформации, большое теплообразование при динамич. нагрузках. [c.335]

Усталость материалов является результатом временной зависимости проч гюсти прн статических или динамических нагрузках. Однако понятие о процессах, происходящих в напряженных резинах, этим не исчерпывается, так как в резинах, особенно ири многократных деформациях, происходят ускоренные необратимые изменения структуры, влияющие на прочность, долговечность и другие свойства резины. [c.203]

Раздир может рассматриваться как распространение разрыва от места концентрации напряжений. Если это так, то в принципе можно определить критерии для напряжения и деформации при разрыве, обусловленном раздиром. Анализ распределения напряжений вблизи вершины трещины оказывается слишком сложным, чтобы получить точное решение. Однако Ривлин и Томас указывают, что можно избежать детального анализа распределения напряжений, если исходить из требования баланса энергий в малой области деформированного образца до и после того, как раздир проходит через эту область. Эта энергетическая концепция подобна использовавшейся Гриффитом при анализе роста трещин в хрупких материалах, но вследствие больших деформаций и вязкоупругих свойств резины эта аналогия не может быть рас-пространена особенно широко. [c.369]

Для оценки упругих свойств резины применяются также ударные испытания, при которых определяется высота отскакивания от образца шарика, бойка или маятника. Особенностью этого испытания, кроме его динамического хара1ктера, является также локальный характер деформаций образца, возникающих при погружении в материал сферического наконечника падающего груза. Высота отскока груза или маятника в этом случае определяется не только упругими свойствами материала, но и его жесткостью, т. е. глубиной погружения в него наконечника. Эти испытания в равной мере могут быть классифицированы как измерения упругости и как определение динамической твердости, поэтому они подробно рассматриваются ниже (глава V). [c.49]

Образцы i -1,4-полибутадиена, наполненные сажей, по сравнению с ненаполненпыми обнаруживают 1) более высокую скорость звука при любой температуре, 2) те же температуры перехода Ts и Tj. Кроме того, кривая зависимости от Т для наполненных образцов становится более асимметричной в области более высокого рассеивания. Из этих и подобных измерений, проведенных на других каучуках, можно сделать вывод, что температуры перехода, по-видимому, мало изменяются при введении сажи. Температурные коэффициенты скорости звука и коэффициента затухания, а также положение точки перехода в стеклообразное состояние (Tg) остаются неизменными после введения активной сажи. Это показывает, что подвижность сегментов цепи не зависит от присутствия частиц наполнителя в противном случае должно наблюдаться изменение указанных выше величин и смещение Tg, как и при изменении подвижности молекул . Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что силы, ответственные за улучшение механических свойств резин, содержащих активные наполнители, имеют преимущественно физическую природу химические связи, по-видимому, не имеют большого значения, особен но при низких или средних деформациях, которым подвергается на практике большинство резиновых изделий. [c.113]

Низкое качество обрезинивания валов (когда резина начинает отслаиваться уже при работе на средних линейных давлениях 40—50 кГ см) резко снижает сухость бумажного полотна и скорость бумагоделательной машины и увеличивает эксплуатационные расходы. Опыт работы быстроходных газетных машин показал, что принятая бомбировка обрезиненного вала через 3 месяца работы уменьшается иногда более чем в 2 раза, поэтому необходима своевременная перешлифовка валов. При износе слоя резины на 50% от цервоначальной толщины возможно разрушение резинового слоя, что. может привести к серьезной аварии. Резиновая облицовка является частью сложной механической системы колебаний и может быть причиной вибрации залов и дробления бумаги, в особенности при наличии пазов для крепления резины. Статические и дина.мические свойства резины неодинаковы. При вращении валов в зонах контакта резина испытывает мгновенные деформации (сжатие — растяжение), в результате чего она нагревается и резко ухудшает свои свойства. Величина дефор.мации зависит ог толщины слоя, скорости машины, типа резины и вида ее крепления на валу (пазы, рваная резьба). [c.110]

Б. Кармин изучал влияние ускорителей на степень однородности сетчатой структуры вулканизатов. Наиболее однородной структурой обладают резины, вулканизованные в присутствии ДФГ, наименее однородны резины с тиурамом Д, промежуточное место занимают резины с каптаксом. Увеличение дозировок ускорителя при одновременном уменьшении содержания серы в смеси (в определенных пределах) способствует образованию однородных по структуре резин. Однородность структуры вулканизатов имеет особенно большое значение в случае некристаллизующихся каучуков. В этом случае применение несколько больших дозировок ускорителя при малых количествах серы в смесях заметно улучшает физико-механические свойства резин. Таким образом, высокая прочность ненаполненных резин из некристаллизующихся каучуков с малогибкими цепями может быть достигнута при условии высокой однородности структуры, когда пространственная вулканизационная сетка обеспечивает равномерное распределение напряжений и развитие высокоэластической деформации. [c.363]

Площадь гистерезисной петли AB DEA существенно изменяется при повторных деформациях, особенно в первых циклах удлинение — сокращение. Изменение связано как с накоплением остаточной деформации (являющейся функцией общей степени растяжения), так и с тиксотропными свойствами резин. [c.199]

Термическая стабильность на в о з д у х е у силоксановых вулканизатов значительно выше, чем у органических резин. Старение первых (рис. 1) [72] идет при 200—300 °С со скоростью, характерной для вторых при 100—150 °С. После 4—6 недель старения при 125°С органические резины уступают силоксановым по сопротивлению разрыву при этой температуре. В течение первых 2 недель старения при 210 °С механические свойства силоксановых резин изменяются в допустимых пределах, а затем остаются постоянными в течение 8 недель [20, с. 48—54]. Повышенной термической стабильностью при свободном старении отличаются вулканизаты гетеросилоксанов [3, с. 156] и особенно карборансилоксанов [16]. У последних сопротивление разрыву равно 1,8 МПа и относительное удлинение 87% после 24 ч старения при 427 °С. При старении в напряженном состоянии преимущества силоксановых резин перед органическими проявляются уже при 100°С в меньших величинах остаточной деформации сжатия (рис. 2) [72]. По данным [62], силоксановые резины служат при [c.492]

Проникновение газов, особенно кислорода, в резины может влиять на их мехапичвские свойства. В отличие от диоксида углер10да кислород вызывает резкое падение прочности резин, в частности резин на основе натурального каучука (рис. 1У.4). При увеличении давления ки Сло,рода (воздуха) на резину уменьшается ее относительное удлинение при разрыве, и изменяется скорость накопления остаточной деформации. [c.153]

Прегтлягаемый обзор может охватить только очень не-большую долю работ и дать краткие сведения о влиянии структуры каучуков и резин на их прочность, представления о теоретической прочности резин и небольшую сводку работ о влиянии ориентации и кристаллизации молекулярных цепей на статическую прочность при одноосном растяжении. В обзоре не будут затрагиваться исследования прочности резин при более сложных условиях деформации, а также исследования долговременной и усталостной прочности. Эти ограничения связаны не только с ограничениями объема обзора, но и со следующими двумя принципиальными положениями. Во-первых, прочность при одноосном растяжении отражает вое основные особенности прочностных свойств высокоэластичных сеток, она более, чем другие прочностные характеристики, исследована экспериментально и рассмотрена теоретически. Во-вторых, статическая прочность как кратковременное испытание не связана с процессами старения и утомления резин и одновреМ енно является одной из важнейших характеристик, определяющих их долговечность. [c.61]

Способность к развитию больших обратимых (высокоэластических) деформаций является важнейшей особенностью механических свойств полимерных материалов. Наиболее обширные исследования высокоэластичности проводились для резин, поскольку для них высокоэластичность является основной технической характеристикой. Но больпше обратимые деформации могут развиваться также при температурах, при которых полимеры находятся в текучем состоянии. Высокоэластичность присуща и растворам полимеров. [c.374]

Свойства резиновых смесей. Для стереорегулярных Б. к характерно более интенсивное взаимодействие с активными наполнителями, чем для изопреновых, бутадиен-стирольных и нестереорегулярных Б. к. Это проявляется 1) в более высокой вязкости наполненных смесей при 120—140° С (при равной вязкости исходных каучуков) 2) в более высоком эластич. восста-новленпи наполненных смесей нри высоких темп-рах при этом в ряде случаев (при узком молекулярно-массовом распределении) эластич. восстановление повышается с ростом темп-ры, что указывает на образование сетчатых каучуко-сажевых структур с высокой термомеханич. устойчивостью, 3) в ограниченном набухании наполненных смесей из стереорегулярных Б. к. в сильных растворителях (толуол, хлороформ) 4) в меньшем падении модуля упругости в результате многократных деформаций и более высоких значениях дпнамич. модуля наполненных резин, в особенности при высоких скоростях деформации (при равных значениях модуля ненаполненных резин) 5) в меньшей, чем, напр,, у бутадиен-стирольных каучуков, склонности стереорегулярных Б. к. к отрыву от частиц наполнителя при больших деформациях с образованием вакуолей . [c.162]

Тиазолы. Эти соединения относятся к У. в. средней активности, обусловливающим широкое плато вулканизации. Для резин, полученных с применением тиазолов, характерно высокое сопротивление старению. Ди-(2-бензтиазолил)дисульфид вызывает меньшую опасность подвулканизации при темп-рах технологич. обработки резиновых смесей (110—130°С), чем 2-меркап-тобенатиазол и его цинковая соль. Поэтому в склонных к подвулканизации смесях из натурального каучука 2-меркаптобензтиазол часто применяют вместе с ди-(2-бензтиазолил)дисульфидом. Эффект сшивания при вулканизации каучуков (особенно синтетич. стереорегулярных) в присутствии тиазолов сравнительно невысок вулканизаты имеют низкий модуль. Для увеличения степени сшивания тиазолы (первичные У. в.) применяют в сочетании с гуанидинами (вторичные У. в.). Такие двойные системы обладают синергич. действием (см. ниже). Полученные с их применением вулканизаты имеют сравнительно высокие прочностные свойства и превосходят вулканизаты с одним из этих ускорителей по эластичности и выносливости при многократных деформациях. [c.348]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология