Наполнители и прочность резин

Рассмотрим некоторые композиционные материалы на основе различных матриц и наполнителей. Одними из первых были получены композиционные материалы с полимерной матрицей. К ним относятся резина и эбонит. При приготовлении резины наряду с другими компонентами, добавляемыми к каучуку, в качестве наполнителя используют сажу, которая резко повышает прочность резины. Особенно велико ее влияние на синтетические углеводородные каучуки, црочность на растяжение которых возрастает после наполнения сажей в 5ч- 10 раз. Вместо обычной сажи иногда применяют так называемую белую сажу, представляющую собой гидрофобизированный высокодисперсный диоксид кремния. [c.394]

Введение активных тонкодисперсных наполнителей резко повышает прочность резин на основе некристаллизующихся каучуков за счет образования дополнительных связей наполнитель — каучук и наполнитель—наполнитель. Большие количества наполнителя и пластификатора, снижающие содержание каучука в резине, сокращают ее долговечность, соответственно малые количества повышают ее. [c.114]

Большинство каучуков при вулканизации в отсутствие наполнителей дают резины, имеющие относительно низкие значения прочности, величина которой зависит от энергии когезии полимера и его способности к кристаллизации. После введения активных наполнителей прочность, модуль, износостойкость и другие показатели резин возрастают, но уменьшается их эластичность (табл. 3). [c.84]

Свойства вулканизатов. Способность К. н. к кристаллизации обусловливает высокую прочность при растяжении резин на его основе. При введении активных наполнителей прочность резин при растяжении изменяется незначительно, но существенно повышаются их модуль и сопротивление раздиру. Резины из К. н. характеризуются хорошей эластичностью, износо- и морозостойкостью, высокими динамич. свойствами (табл. 7), но низкой стойкостью к действию растворителей, масел и нек-рых др. сред (табл. 8). [c.502]

Для повышения прочности резины на растяжение, стойкости против истирания, твердости и удельного веса в состав резиновых смесей вводят такие наполнители, как сажа, мел, каолин. [c.64]

По влиянию на прочность резин наполнители делятся на две группы усилители, увеличивающие прочность резины, и инертные наполнители, практически не меняющие ее прочность. Основ- [c.193]

Почти все технические резины содержат активные наполнители. Наполненные резины в отличие от ненаполненных обладают несимметричной кривой распределения прочности (рис. 97). Для [c.164]

Диэтиленгликоль предлагается применять как усилитель наполнителей в светлых резинах. При введении его в резиновые смеси на основе бутадиенстирольного каучука СКС-30, содержащих белую сажу, предел прочности резин при разрыве повышается на 20% и снижается время вулканизации [43]. [c.137]

Однако, как было показано В. Г. Эпштейном с сотрудниками, при смешении полистирола с бутадиен-стирольным каучуком на стадии латекса эффект усиления не зависит от температуры совмещения, причем такие смеси не удается полностью разделить фракционированием В случае наполненных резин увеличение прочности происходит до содержания полистирола 100 вес. ч. ыа 100 вес. ч. каучука, в то время как при отсутствии наполнителей прочность повышается лишь до содержания его в смеси 30 вес. ч. [c.39]

С увеличением силы сцепления каучука с частицами активного наполнителя возрастает прочность. резиновых изделий. Прочность зависит и от степени измельчения наполнителя. Так, введение сажи с величиной частиц 0,05—0,15 цк дает возможность Б 10—15 раз увеличить прочность резины на основе бутадиеновых каучуков. Окись кремния (белая сажа) используется в производстве светлых резин. Такие неактивные наполнители, как мел, тальк и сернокислый барий, позволяют снизить стоимость резиновой смеси. Для многих изделий используют ткани. В шинном производстве применяют хлопчатобумажный, вискозный и капроновый корд. Последний отличается высокой прочностью и упругостью. Бельтинг идет для изготовления высокопрочных ремней. [c.595]

В присутствии наполнителей прочность при введении алкил-фенол о-форм альдегидных смол также снижается. Таким образом, для получения усиления неполярного каучука даже модифицированной фенольной смолой требуется создать оптимальные условия, обеспечивающие необходимую взаиморастворимость на границе раздел фаз смоляного наполнителя и каучука. С увеличением степени взаимной растворимости сь олы и каучука (до определенного предела) усиливающий эффект фенольной смолы будет расти. Применяя смолу с меньШей полярностью, а также используя вместо фенола. анилин, получаются вулканизаты с высокими прочностными свойствами В этом случае прочность вулканизата увеличивается также ограниченно (рис. 44), однако добавление смолы сверх 60, вес. ч, не вызывает столь резкого падения прочности, при этом растет твердость и снижается относительное удлинение. Применение анилино-формальдегидной смолы повышает бензостойкость вулканизатов СКС-30, а морозостойкость таких резин снижается мало (рис. 45). Замена анилина толуидином еще больше снижает параметр растворимости смолы и улучшает ее совместимость с каучуками и увеличивает прочность вулканизатов [c.103]

О влиянии наполнителей на прочность резин [c.193]

Вероятно, основная причина статистической природы прочности резин заключается в наличии структурных неоднородностей, возникающих в результате неравномерной вулканизации в микрообъемах резины. В наполненных резинах структурные неоднородности и напряжения второго рода возникают еще и в результате наличия частиц наполнителя. Поэтому в резине, подвергнутой растяжению или другим видам деформации, возникают неравномерно распределенные напряжения второго рода, вероятно являющиеся причиной разброса результатов испытании в соответствии с теорией Волкова. В дальнейшем под дефектами структуры резины будут пониматься не только треш,ины, микроразрывы и другие дефекты, но и наиболее опасные неоднородности структуры. [c.164]

ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЧНОСТИ РЕЗИН ОТ СКОРОСТИ РАСТЯЖЕНИЯ И ТИПА НАПОЛНИТЕЛЯ [c.185]

В этой главе рассматривается прочность резины при постоянной скорости растяжения и методы, позволяющие по временной зависимости прочности при статических испытаниях рассчитывать долговечность ири испытаниях с постоянной скоростью растяжения. Кратко рассматривается также влияние на прочность резины активных наполнителей и зависимость прочности от вида напряженного состояния. [c.185]

Максимальное увеличение прочности резин обеспечивает высокодисперсная двуокись кремния с удельной поверхностью (175380) 10 м /кг и диаметром частиц 5—40 нм (аэросил и другие марки), меньшее — двуокись кремния с удельной поверхностью (30 150) 1Q3 м2/кг (белые сажи У-333 и БС-150), двуокись титана, карбонат кальция, каолин. К ним иногда добавляют мало-усиливающие наполнители диатомиты, кварцевую муку, окись цинка. В качестве термостабилизаторов используют окислы и другие соединения переходных металлов, чаще всего — окись железа, а также печную сажу ПМ-70. Вводя дифенилсиландиол, метил-фенилдиметоксисилан или полидиметилсилоксандиолы с 8 /о (масс.) ОН-групп и более, получают резиновые смеси, хранящиеся без структурирования от 2 до 12 мес. [3]. [c.489]

Рис. 116. Влияние наполнителей на температурную зависимость прочности резин при растяжении (по Бон-стра)

При исследовании прочности резины в зависимости от содержания различных наполнителей (рнс. 118) оказалось, что неактивный нанолнитель с увеличением его количества снижает прочность резины сначала быстро, а затем медленнее. Полуактивный напол- [c.198]

При контакте с физически активными средами, даже в случае набухания в них резин, введение любого наполнителя повышает химическую стойкость, способствуя сохранению прочности резины в среде. В органических кислотах, например, можно использовать резины, наполненные белой гидрофильной сажей. [c.148]

Удельная поверхность наполнителя, так же как размер его частиц, определяет число контактов полимер—наполнитель, тогда как адгезия каучуковой фазы к поверхности наполнителя ответственна за прочность этих контактов. Поэтому прочность резин обычно растет по мере увеличения удельной поверхности наполнителя и уменьшения размера его частиц. [c.132]

Плохое распределение частиц наполнителя в резине всегда снижает ее прочность, так как приводит к неравномерному распределению напряжений в материале. [c.132]

При введении различных наполнителей в резины усиление проявляется главным образом в увеличении жесткости и прочности резин. Поэтому понятие усиление можно было бы определить как повышение жесткости без снижения прочности [270] для резин на основе натуральных каучуков и повышение жесткости, прочности и износостойкости для резин на основе синтетических каучуков. [c.150]

Большое практическое значение имеет тот факт, что прочность резин может быть существенно повышена введением усиливающих наполнителей, таких, как сажа или коллоидная кремневая кислота. Такие наполнители увеличивают прочность, способствуя распределению приложенной нагрузки в пределах группы цепей и уменьшая таким образом возможность разрастания очага разрушения 157]. [c.346]

Роль адгезии в усилении эластомеров и трактовка явления усиления как адгезионного эффекта обсуждена Воюцким [540]. Адгезионная теория усиления основана на рассмотрении наполненных резин как совокупности множества микроскопических адгезионных соединений типа эластомер — частица наполнителя. Справедливость этой теории подтверждается наличием линейной зависимости прочности наполненных систем от величины адгезии. При этом разрушение может носить как когезионный, так и адгезионный характер. С точки зрения адгезионной теории усиления повышенная прочность резины, содержащей цепочечные структуры, объясняется не контактом частиц наполнителя друг с другом, а наличием в зазоре, окружающем место контакта, молекул полимера, каждая из которых прочно связана по крайней мере с двумя частицами. Эта точка зрения соответствует представлениям Бики. Адгезионная теория позволяет объяснить как механизм усиления, так и механизм разрушения наполненных резин. [c.271]

Введение наполнителей. в полимерный материал для улучшения свойств готовых изделий использовалось очень давно (особенно при производстве резино-технических изделий), Наполнители, повышающие механическую прочность, называются активными наполнителями, не повышающие — неактивными. Действие активных наполнителей (сажа, силикагель) особенно сильно сказывается иа каучуках СКБ, СКН и др. Прочность резин на их основе При оведении наполнителя повышается в 10—20 раз. [c.235]

Смесь каучука с вулканизующей группой называется чистой смесью. Чистые (ненаполненные) вулканизаты каучука имеют ограниченное применение в технике из-за низких физпко-механических свойств (это особенно относится к синтетическим некристаллизующимся каучукам). Введением наполнителей можно значительно повысить прочность резины (для кристаллизующихся каучуков в 1,1 —1,6 раза, а для некрнсталлнзующихся в 10—12 раз) и в щироких пределах изменять ее другие свойства. [c.318]

Согласно работам Маргаритова главными факторами, определяющими эффективность наполнителя в отношении усиления прочности резин, являются лиоад-сорбционная способность и молекулярная природа наполнителя. [c.183]

В табл. 5.8 суммированы данные, взятые из указанного патента. Испытания проводились с природным каучуком при составлении смеси, равной 60 ч. по массе наполнителя на 100 ч. каучука, с добавлением 3 % серы и оптимальных количеств бензотиазил- и тиурамдисульфида М, взятых в качестве ускорителей вулканизации. При этом наблюдалось оптимальное время вулканизации с достижением, как правило, наивысшей прочности резины на раздир. [c.810]

Тот же Межиковский обнаружил, что даже способ создания каучук-олигомерной композиции может существенно повлиять на свойства резин. Он предложил способ получения резиновой смеси [98] на основе ранее уже заявленного состава 96], в котором для повышения прочности резин 100 масс.ч. каучука смешивают в течении 2-3 минут с 0,1-3,0 масс.ч. тетра-функционального олигоэфиракрилата, затем с 30-100 масс.ч. наполнителя в продолжении 5-7 минут, потом вводят 0,5-15 масс.ч. полифункционального олигоэфиракрилата, перемешивают 1-2 минуты и вводят остальные ингредиенты. [c.131]

Эффект действия активного наполнителя в резинах проявляется по-разному в случае некристаллизуюаи хся н кристаллизующихся каучуков. Условная прочность ненаполненпых резин из некристаллизующихся каучуков равна 20—30 кгс/слг или немного выше, а прочност], резин, относящихся ко второй группе (кристаллизующихся), достигает 200—250 кгс>см и выше. Прочность резин первой группы можно повысить, доведя ее до прочности резин второй группы, введением активных наполнителей, тогда как введение активных наполнителей в резины второй группы не дает заметного увеличения прочности (табл. 9). [c.195]

Влияние структур активных наполнителей в резинах ка их прочность весьма существенно . Например, сажевые структуры, начиная с определенной степени наполнения,, представляют ссбой пространственную сетку, состоящую из сажевых цепочек, количество которых возрастает по мере увеличения степени наполнения, достигая предельного значения примерно при 20—30 объемах наполнителя иа 100 объемов каучука. Прочность имеет максимум в области тех значений наполнения, при которых заканчивается формирование сажевой структуры. [c.197]

Изменение физических свойств резин, вызванное введением наполнителей, выражается прежде всего в увеличении их жесткости, что наблюдается при использовании весьма различных наполнителей, и только. некоторые из них повышают прочность резин. К числу таких наполнителей относятся прежде всего углеродные сажи, затем жесткие полимеры, окислы металлов (в частности 2пО, РегОз), а также некоторые соли (карбонаты и силикаты кальция и магния). Маллинс [1] предлагает термин усиление трактовать как увеличение жесткости без ухудшения прочности . [c.130]

Рассматривая проблему усиливающего действия наполнителей в резинах в целом, Маллинз [270] отмечает, что усиление является результатом следующих наиболее важных изменений в резине повышении жесткости, размягчения вследствие предварительной деформации, увеличения прочности. Повышение прочности достигается в результате увеличения механического гистерезиса и притупления вершин разрастающихся трещин, а также повышения энергии, рассеиваемой в объеме резины, по линии разрыва. Механический гистерезис резин увеличивается также вследствие разрушения агломератов частиц наполнителя, необратимого перемещения частиц наполнителя и нх агломератов, изменяющего конфигурацию полимерной сетки. Развитие этих процессов в большой степени зависит от скорости деформации и температуры. О влиянии на способность усиливать резину таких факторов, как размер, форма и химическая природа частиц наполнителя, степень их диспер-гирования, склонность к агломерации и образованию структур в каучуковой среде, природа поверхности наполнителя, можно судить по их воздействию на жесткость, гистерезис и размягчение резин после предварительной деформации. [c.272]

Разработку высокоэффективных и дешевых активных наполнителей, позволяющих повышать прочность резин, получаемых из синтетических каучуков, создание стойких защитных лакокрасочных покрытий, вклю-ЧЯЮ1ЦИХ высюкодиоперсные пигменты и (взаимодействующие с ними полимерные связующие, изыскание новых способов получения пористых полимерных материалов и ряд других важнейших проблем технологии полимеров — все это можно рассматривать как типичные проблемы физико-химической механики. [c.6]

Увеличение дисперсности таких неактивных наполнителей, как СаСОд и каолин, приводит к повышению их активности. При иаиолпении каучука СКС-30 карбонатом кальция S = = 4,6 м /г) прочность резин на разрыв (Р) в оптимуме наполнения (а, г/100 г каучука) достигает 23 кПсм , а при увеличении S до 18,5 лг/г она возрастает до 60 кПсм (рис. 2, кривые 2 и 2). При модифицировании каолина 2%-ным октадециламином в условиях, соответствующих оптимуму структурообразования модельных систем, прочность резин возрастает с 50—70 до 100— [c.350]

Из данных табл. 1, 2 следует, что при введении в резиновые смеси, содержащие оптимальное количество техуглерода (ТУ) разной активности, 5—20 мае. ч. грубодисперсного шлама, прочностные характеристики резин практически не изменяются. При применении высокоактивных наполнителей прочность не только не уменьшается, а даже растет при введении грубодисперсного шлама (см. табл. 1). Максимум ее соответствует содержанию шлама около 10 мае. ч., причем наиболее высокий максимум получен для резин, содержащих оптимальное количество канального ТУ К354 (рис. 1). Этот [c.49]