Критическая деформация при озонном растрескивании резин

Подробно критическая деформация исследована при озонном растрескивании резин. Вначале было качественно установлено, что для резин на основе НК, СКБ, СКС, СКН существует такая область деформаций (10—50%), в которой степень растрескивания сильнее, чем при меньших или больших деформациях > Эту [c.122]

Наиболее интересным и специфическим для коррозионного растрескивания высокоэластических материалов является наличие так называемой критической деформации . При исследовании роста озонных трещин в ряде работ было качественно установлено, что для резин на основе НК, СКБ, БСК, СКН существует такая область деформации (10—50%), в которой степень растрескивания сильнее, чем при меньших или больших деформа-циях Эту область деформации назвали критической де- [c.313]

Следовательно, озонное растрескивание, по-видимому, наиболее выражено при удлинениях образцов на 5 — 10%. Критическое удлинение, при котором имеет место максимальное растрескивание, изменяется в зависимости от типа вулканизата и связано с характером кривых напряжение — деформация. Поскольку резина легко растягивается, у большинства резиновых изделий, даже когда они находятся в статическом состоянии, имеется ряд участков, удлинение которых достигает критических значений. В большинстве обычных областей использования изделий из каучука и резины необходимо, чтобы они находились в растянутом состоянии, т. е. именно в таких условиях, когда они наименее устойчивы к разрушению нод действием озона. [c.139]

Ю. С. Зуев [82, 83] рассматривает озонное растрескивание как вид статической усталости, ускоряемой действием О3. Процесс озонного разрушения характеризуется временем до появления трещин ти и временем до разрыва образца Тр. Влияние величины деформации на Тр определяется двумя противоречивыми тенденциями разрушающим действием напряжений и упрочнением резины под влиянием ориентации. Если при небольших деформациях определяющей является первая тенденция, то с увеличением деформации начинает проявляться, а затем и преобладать вторая тенденция. В результате совместного действия указанных выше факторов скорость роста трещин проходит через максимум, а Тр —через минимум. Деформация, при которой обнаруживаются эти экстремальные значения, называется критической и обозначается екр- Затруднение ориентации молекулярных цепей в результате увеличения межмолекулярного взаимодействия или введения наполнителя приводит к сдвигу Екр в сторону большей деформации. [c.281]

Зависимость т = / С) для нестойких к кислотам резин в области сравнительно больших концентраций носит такой же характер, как и при озонном растрескивании (рис. VI.4). Поскольку число трещин зависит от концентрации агрессивного агента, независимость положения области критической деформации от концентрации кор- [c.138]

При озонном растрескивании наблюдается деформация, при которой разрушение происходит с наибольшей скоростью (критическая деформация екр). При деформациях, больших екр, разрушение замедляется. С позиций, учитывающих изменение прочностных свойств полимеров при их растяжении, наличие екр объясняется ориентационным упрочнением эластомера. Это подтверждается и тем, что в резинах при больших деформациях (сотни процентов) благодаря молекулярной ориентации и образованию волокнистой структуры озонные трещины распо- [c.28]

Предполагался механизм образования трещин, связанный с особенностями химического взаимодействия озона с резинами [10—12]. Исходя из уникальности озонного растрескивания рассматривается [13] и вопрос, почему, число образующи.хся трещин значительно меньше числа двойных связей, имеющихся на поверхности. Указанная точка зрения не позволяет понять и объяснить явление критической деформации. [c.134]

Аналогичная зависимость установлена также для пластиков ПВХ, ПС и сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (АБС) при действии на них смеси олеиновой кислоты и хлопкового масла. Существование области критической деформации (напряжения) в настоящее время не подлежит никакому сомнению. Попытки объяснить это явление повышением реакционной способности макромолекул каучуков в области е или изменением газопроницаемости резины нри деформации оказались несостоятельными. Изменение количества и размеров трещин также не является причиной ек. Это подтверждается тем, что аналогичное явление наблюдалось и ранее нри исследовании раздира резин с одним надрезом в отсутствие озона, а также при определении длительной прочности полиэтилена [27]. Оно имеет место и при статической усталости проколотой резины из наирита (см. гл. 2). По-видимому, такого же рода изменение структуры при деформации лежит в основе наблюдавшейся при многократных деформациях в воздухе экстремальной зависимости выносливости резин от статической составляющей деформации (см. гл. 5). бк наблюдалась также при утомлении проколотых образцов резин из НК, СКБ, СКС-30, наирита и бутилкаучука. Причем, так же как при озонном растрескивании, ек для НК меньше, чем для наирита, а для наирита меньше, чем для бутилкаучука. [c.147]

В одной из работ была сделана попытка объяснить наличие критического растяжения изменением проницаемости резины для озона при ее деформации. Существует также мнение, что стойкость резин к озонному растрескиванию связана с растворимостью озона в резине . Эти взгляды нуждаются в экспериментальной проверке. [c.180]

Применение одной степени деформации неудовлетворительно по следующим причинам. Поскольку скорость озонного растрескивания меняется с возрастанием деформации немонотонно, обычно для испытания выбирается область так называемой критической деформации , при которой озонное растрескивание происходит наиболее быстро. Однако при переходе к новой рецептуре резин может потребоваться существенное изменение этой области поэтому нельзя производить сопоставление разных резин при какой-либо одной степени деформации, а надо при менять довольно широкий диапазон растяжений (от 5 до 80%) Это может быть достигнуто либо испытанием одного образца в разных частях которого имеется разная деформация (образ цы в виде двусторонних лопаток, двойного клина и спирали) либо испытанием серии образцов в виде прямоугольных поло сок. имеющих более однородную деформацию в последнем слу чае образцы испытываются при разных деформациях. Приме няя неоднородную деформацию, создают таким образом в образ це набор различных степеней растяжения, в связи с чем имеет ся большая вероятность попасть на степень растяжения, при которой наиболее интенсивно воздействие озона. Однако и в этом случае разные резины поставлены не в одинаковые условия озонного старения из-за взаимного влияния процессов, протекающих по-разному на участках разной деформации. Поэтому образцы в виде двусторонних лопаток, двойного клина и спирали, имеющие разную деформацию в разных частях, хуже, чем прямоугольные образцы-полоски. [c.410]

Концепция критического напряжения (а также других критических показателей — удлинения и упругой энергии, — ниже которых растрескивания в отсутствии агрессивной среды не происходит) теоретически не обоснована, независимо от того, для равновесных или неравновесных условий определяются эти характеристики, так как не учитывает вклад химического взаимодействия эластомера с озоном. Такое взаимодействие происходит даже с ненапряженной резиной, и выделяющейся энергии вполне достаточно для образования новых поверхностей. Ее рассеяние (вероятность которого уменьшается с уменьшением деформации из-за замедления процесса разрастания трещин), конечно, может привести к резкому замедлению разрушения, внешне воспринимаемому как наличие критического напряжения. [c.136]

Приложение напряжения, даже если его значение ниже критического, может вызвать разрыв полимерных цепей вследствие термоокислительной деструкции полимера, активируемой действием механических сил, которые еще до разрыва цепи вызывают изменение валентных углов, увеличение межатомных расстояний, увеличение потенциальной энергии цепи. Деформированные связи находятся в более высоком энергетическом состоянии и поэтому более реакционноспособны. Таким образом, разрушение молекул полимеров под действием напряжений легче протекает в присутствии кислорода и других химически активных веществ [446, 900, 901, 1125, 1126]. Как известно из технологии резины, началу озонного растрескивания благоприятствуют высокие напряжения [508]. При усталостных испытаниях резин было установлено, что приложение напряжения также интенсифицирует окислительную дрртрукцию. Если образец резины не растянут, окислительные реакции протекают главным образом на поверхности. Если же он растянут, может произойти растрескивание материала, способствующее более интенсивному окислению. Например, на воздухе процесс образования трещин при многократной деформации происходит в 4 раза быстрее, чем в атмосфере азота. Этот вопрос был рассмотрен в [448]. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология