Озонное растрескивание резин

Однако кинетическая зависимость светоозонного старения ряда резин сложна и экстраполяция ее на малые концентрации озона затруднена. Для вычисления времени атмосферного старения в другие времена года, кроме летнего, полученные экстраполяцией данные умножают на поправочные коэффициенты, зависящие от интенсивности солнечной радиации и от типа резин. Порядок величин коэффициентов, на которые нужно умножить время озонного растрескивания резин летом для вычисления продолжительности старения в остальные времена года, следующий [c.134]

Озонное растрескивание резин [c.258]

Озонное растрескивание резин в литературе рассматривается совершенно обособленно от растрескивания других материалов в 17 [c.259]

В последнее время показано, что явление озонного растрескивания резин не уникально. Разрушение такого же типа (рис. 147) [c.261]

При исследовании озонного растрескивания резин используются следующие показатели. [c.262]

Рис. 171. Влияние величины деформации на время до появления трещин при озонном растрескивании резин

В обычных экспериментальных условиях, в частности при озонном растрескивании резины, вторая реакция не оказывает влияния на первую, так как процесс протекает при избытке агрессивного агента и скорость его не зависит от подачи озона. Учитывая поверхностный характер взаимодействия озона с полимером, можно скорость химической реакции представить в виде [c.346]

Это—величины того же порядка, что и полученные при озонном растрескивании резин (за исключением неопрена W). [c.350]

При понижении температуры происходит сильное торможение озонного растрескивания резин, находящи ся при постоянной деформации. [c.359]

Таким образом, при одновременном действии механических напряжений и жидких сред характер и механизм разрушения материала может не только количественно, но и качественно отличаться от разрушения в агрессивных средах в отсутствие напряженного состояния. Такие эффекты, как коррозионное растрескивание металлов, охрупчивание стекла, озонное растрескивание резин, появление хрупкого растрескивания при повышенных температурах у ПЭ в растворах поверхностно-акти-вных веществ возникают при одновременном воздействии механических напряжений и среды. [c.121]

При одновременном действии механических напряжений и жидких сред характер и механизм разрушения материала может пе только количественно, но и качественно отличаться от разрушения в агрессивных средах в отсутствии напряжённого состояния. Такие эффекты, как коррозионное растрескивание, охрупчивание пластмасс, озонное растрескивание резин, появление хрупкого [c.115]

Оценка озонного растрескивания резин [c.103]

Рис. 1. Кинетика озонного растрескивания резины из хлоропренового каучука (объемная концентрация озона 0,01%) г — 57%, 3 — 50%, 4 — 44%

Рис. 2. Зависимость скорости роста трещин и времени до разрыва от значения деформации при озонном растрескивании резин на основе различных каучуков (в скобках указана объемная концентрация озона) 1 — натуральный каучук (0,003%) г — бутадиен-стирольный каучук (0,002%)

Оз определяется преимущественно его взаимодействием с двойными связями каучука. Рост энергии активации с увеличением механических напряжений объясняется тем, что часть молекулярных цепей в этом случае рвется непосредственно под влиянием напряжений. При понижении температуры скорость озонного растрескивания резин, находящихся при постоянной деформации, значительно уменьшается и приближается к нулю. При температурах на 15—20 °С выше температуры стеклования, как считает Ю. С. Зуев, замедление растрескивания обусловлено прекращением действия замороженных напряжений. [c.281]

Сажа и другие пигменты почти не влияют на скорость роста трещин. Введение антиозонантов подавляет озонное растрескивание резин и является несомненно важнейшим фактором в комплексе средств предотвращения старения этих материалов. [c.25]

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]

Таблица V.l. Влияние концентрации озона и наличия ингредиентов в резинах на соотношение Ти/Т при озонном растрескивании резин (деформация 10%)

При действии химически активных агентов, не вызывающих набухания, наоборот, интенсивное растрескивание наблюдается в высокоэластическом состоянии, а в застеклованном — оно ослабляется или прекращается. В частности, озонное растрескивание резин, находящихся при постоянной деформации, практически прекращается при температурах, лежащих па 15—20° С выше температуры стеклования (для резин из НК указываются —18° С и —40° С ). С увеличением. деформации температурный порог растрескивания понижается что связано с понижением температуры хрупкости при ориентации Например наполненная и содержащая пластификатор резина из бутадиен-стирольного каучука (с Tg —60° С), растянутая на 50%, не растрескивается при температуре —40° С, а растянутая на 100% — при температуре —60° С. [c.156]

Это величины того же порядка, что и полученные при озонном растрескивании резин (за исключением неопрена У). Причем энергии активации озонирования НК и полихлоропрена почти одинаковы это коррелируется с практически одинаковой скоростью поглощения озона их пленками (рис. VI.20), а также с данными по скорости накопления продуктов озонирования в растворе, полученными с помощью ИК-спектров В связи с этим [более вероятно, что повышенная стойкость резин из полихлоропрена к озонному [c.159]

Высокая сопротивляемость озонному растрескиванию резин из бутилкаучука, по-видимому, также зависит не только от химической, но и от физической структуры Имеются данные что малая подвижность деструктированных озоном молекул (это препятствует его проникновению к следующим реакционноспособным участкам цепей), а не низкая их ненасыщенность, является причиной инертности бутилкаучука к озону. [c.161]

Химически активные среды влияют на прочностные свойства. материалов еще сильнее, чем физически активные. Эффект бывает настолько значительным, что разрущение напряженных материалов при одиовременнэд 1 воздействии химически активной среды часто рассматривалось как явление, не связанное с прочностными свойствами тел,—как качественно иной процесс. Так, например, при действии озоиа на растянутую резину скорость процесса разрушения может при определенной концентрации О , увеличиваться в сотни тысяч раз пэ сравнению со скоростью разрушения в отсутствие озона. Не раз высказывавшаяся одним из авторов и пpэвэдчмi л в этой книге идея о сходстве процессов коррозионного разрушения и статической усталости в последнее время начинает получать все более широкое распространение. Так, например, высказывается мнение, что существует аналогия между озонным растрескиванием резин и растрескиванием пластиков иод влиянием механических напряжений . В одной из японских работ процесс развития озонных трещин в растянутой резине описывается с помощью такого же метода и аналогично тому, как это делается при рассмотрении развития трещин в процессе хрупкого разрыва твердых тел . [c.250]

Степень растрескивания. Для этого составляется условная шкала образцов разной степени растрескивания которая оценивается по четырех-, шести- или десятибалльной системе, где О—исходный образец, высший балл— максимально растрескавшийся образец. Для оценки степени растрескивания испытуемого образца его сравнивают с этой шкалой. Метод субъективен и пригоден только для самой грубой оценки озонного растрескивания резин. Несмотря на это, он до сих пор широко используется за рубежом и является там, пожалуй, основным методом, нашедшим отражение в стандарте ASMT " [c.262]

Если элементы структуры (например, связи С=С), подверженные действию агрессивной среды (например. О ,), содержатся в каждом звене полимерной молекулы, то уменьшение подвижности цепей вследствие более сильного межмолекулярного взаимодействия не может прекратить растрескивания, но может его затормозить. Имеино этим объясняется, по-видимому, замедление озонного растрескивания резин при переходе от НК к полихлороире-новому каучуку. [c.277]

Опыты в воде ставились так, что озонированный кислород непрерывно подавался в дистиллированную воду, причем пузырьки газа не соприкасались с образцами резины. Озонирование резин проводилось в условиях статической деформации при близких концентрациях (в ммоль1моль) озона в воде и в воздухе. Если озонирование проводить при одинаковых концентрациях озона, выраженных в объемн. %, то в этих условиях разница во временах до разрыва резин в воде и воздухе увеличивается на несколько порядков. Как видно из табл. 14 и рис. 151 и 152, у резин из НК наблюдается значительно большее замедление растрескивания в воде и в парах воды по сравнению с воздухом, чем у резин нз СКИ, вследствие меньшей гидрофильности последнего. В воде замедляется также озонное растрескивание резины из СКБ (см. табл. 14), на которое влага воздуха практически не влияет (см. рис. 151). [c.280]

Бакли и Робисон при исследовании кинетики озонного разрушения находящихся под постоянно действующим напряжением образцов вулканизата бутилкаучука ограничились начальной стадией этого процесса (до появления видимых трещин). В более широком диапазоне времени (вплоть до разрыва) исследовалась кинетика озонного растрескивания резин из СКБ под действием постоянного груза . Особое место занимают работы Брэйдена и Гента , в которых рассматривается разрастание под действием озона изолированного надреза, нанесенного на резину. [c.301]

Неясно также, почему скорость роста надреза не является функцией напряжения, так как временная зависимость прочности полимеров неизбежно должна сказаться и в этом случае. Очевидно, учитывая большую ошибку в определении скорости роста надреза ( 20%), правильнее считать, что в работе не удалось обнаружить этой зависимости. Тем не менее работа Брайдена и Гента представляет определенный интерес. Использованный ими метод позволяет в более простом виде установить закономерности развития трещин, и, кроме того, он имеет практическое значение, так как в значительной степени воспроизводит озонное растрескивание резин, содержащих воскообразные вещества. В этой работе не исключена возможность методической ошибки из-за набухания поверхностного слоя резины в силиконовой смазке и создания сжимающих напряжений, препятствующих растрескиванию вплоть до достижения определенного растягивающего напряжения, превышающего сжимающее. [c.313]

НО быть выражено сильнее, чем у полихлоропрена. Это действительно видно из сравнения значений коэффициента В в области малых II больших деформаций при озонном растрескивании резин (см. стр. 293). У НК коэффициент В изменяется в 10 ООО раз, у полихлоропрена примерно в 4 раза. Аналогичное явление наблюдается при введении в резину активного наполнителя. Активный наполнитель вызывает ориентацию и упрочнение недеформированной резины, а потому структура наполненной резины при деформации будет изменяться в меньшей степени, чем ненаполненной. Действительно, прн переходе от малых деформаций к большим величина В в случае ненаполненной резины из СКС-30 увеличивается в 24 раза, а в случае резины, наполненной 30 г канальной сажи на 100 г каучука, увеличивается всего в 8,5 раза. У резины из НК, содержащей 60 г канальной сажи на 100 г каучука, величина В остается при увеличении деформации практически неизменной. Как при усилении межмолекулярного взаимодействия, так и при введении активного наполнителя, упрочняющее влияние ориентации будет заканчиваться прп меньшей деформации и при дальнейшем увеличении деформации (и напряжения) долговечность будет уменьшаться. В соответствии с этим область максимума (гттах) на кривой -с—г в обоих случаях будет сдвигаться в сторону меиьших деформаций (см. рис. 180). Если сравнить два каучука с различной величиной межмолекулярного взаимодействия (например, НК и наирит), то з для ненаполненных резин из неполярного НК лежит обычно в области деформаций 5—16%, в то время как у резин из полярного наирита сдвигается до 65—100% . Введение карбоксильных групп в неполярные каучуки также приводит к сдвигу озонном растрескивании [c.324]

Известно, что озонное растрескивание резины происходит только в тех случаях, когда растяжение образцов достигает некоторого критического значения. Как нашел Винкельманн [474], при превышении такого критического растяжения растрескивание протекает быстрее. В обширном исследовании различных факторов, влияющих на образование и рост трещин. Вреден и Гент [501, 502] отчетливо показали, что надрез на растянутом образце резины в атмосфере озона не увеличивается в размерах до тех пор, пока приложенное растягивающее напряжение не превысит некоторой критической величины. Если затем растяжение уменьшить ниже критического, то рост надреза прекращается. На основании полученных значений критических напряжений для ряда вулкапнзатов [c.138]

Кильборн и др. [556] в результате осуществления широкой программы исследований по выяснению влияния природы заместителей в фенилен-диамине на эффективность антиозонантов по отношению к различным резинам пришли к выводу, что активность антнозонанта связана с обрывом им инициируемых озоном в резине свободнорадикальных цепных реакций. На это предположение, однако, может быть выдвинуто следующее возражение если озонное растрескивание резины обусловлено инициируемыми озоном цепными реакциями, то для осуществления этого процесса не было бы необходимым растяжение материала. [c.148]

Для предотвращения озонного растрескивания резин в вулканизационную смесь вводят антиозопанты — соединения, подобные по структуре большинству типичных антиоксидантов. Так, наиболее широкое распространение получили вторичные ароматические амины защитное действие оказывают также аминофенолы, дитиокарбаматы и производные хинолина кроме того, в качестве антиозонантов применяют вещества, не являющиеся антиоксидантами, нанример насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Эффективность последних соединений, а также малая ингибирующая активность некоторых типичных антиоксидантов (нанример, фенолов) исключает вывод об антиокислительпом действии антиозонантов. Впрочем, если рассматривать реакцию озонирования полимера как двухста-дийпый процесс, на первой стадии которого происходит разрыв молекулярных цепей под действием озона, а затем на второй стадии — окисление образовавшихся осколков, то предположение об ингибировании окислительной деструкции антиозонантами представляется достаточно убедительным [300]. В це.лом необходимо отметить, что исследование механизма действия антиозонантов сопряжено [c.121]

Для определения кинетики роста трещин можно использовать один из прямых методов наблюдения, в частности уменьшение усилия при постоянной деформации образца. Этим методом, предложенным в СССР были найдены основные количественные закономерности процесса озонного растрескивания резин. Его начинают применять и в других странах для оценки эффективности озонозащитных веществ и исследования механизма растрескивания Спад усилия в результате растрескивания наблюдался и на пластиках (полипропилен, полиэтилентерефталат , полистирол ). [c.14]

Явление озонного растрескивания резин не уникально. Разрушение такого же типа наблюдается при действии концентрированной азотной кислоты на вулканизаты бутилкаучука и наирита, газообразных ИС1 и HF на вулканизаты диметилполисилоксанового каучука (СКТ), растворов НС1, NaOH, HjS на резину из тиокола Особенно чувствительны к коррозионному разрушению вулканизаты карбоксилатного каучука. Они растрескиваются при действии газообразной среды — озона, вызывающего деструкцию молекулярных цепей, под влиянием жидких сред — кислот, разрушающих поперечные связи в вулканизатах, полученных с окислами металлов, и разрушаются без растрескивания при действии кислот на их серные вулканизаты [c.81]

Аналогично действие введенных в каучук полярных групп. Так, карбоксилатный каучук СКН-26-1, вулканизованный окисью магния, слабо или совсем не растрескивается под действием кислот, несмотря на сильную деструкцию, о которой свидетельствует резкое увеличение скорости ползучести нагруженного образца. Одной из причин замедления озонного растрескивания резин при переходе от НК к хлоропреповому каучуку также, по-видимому, является уменьшение подвижности молекул. Вследствие сильной зависимости способности к растрескиванию от релаксационных свойств температура существенно влияет на этот процесс (гл. VI.4.2). Например, это подтверждается тем, что скорость разрастания озонной трещины в зависимости от температуры в области, не слишком отдаленной от Гс, подчиняется уравнению Вильямса — Ланделла — Ферри как в случае БСК, когда скорость изменяется сравнительно мало, так и для бутилкаучука, когда скорость изменяется на несколько порядков [c.90]

Затруднение ориентации при деформации с усилением межмолекулярного взаимодействия связано с тем, что в этом случае уже в недеформированном образце имеется определенная упорядоченность структуры. При комнатной температуре эта упорядоченность у резин из полихлоропрена будет больше, чем у резин из НК, так как в этих условиях полихлоронрен легче кристаллизуется, чем НК-Естественно ожидать, что изменение структуры при растяжении благодаря ориентации и кристаллизации у резины из НК должно быть выражено сильнее, чем у полихлоропрена. Это, действительно, видно из сравнения значений коэффициента В в области малых и больших деформаций при озонном растрескивании резин. У резины из НК коэффициент В изменяется в 10 ООО раз, а из полихлоропрена — примерно в 4 раза. Аналогичное явление наблюдается при введении в резину активного наполнителя. Активный наполнитель вызывает упорядочение структуры недеформированной резины, поэтому она при деформации будет изменяться в меньшей степени, чем структура ненаполненной резины. Действительно, при переходе от малых деформаций к большим величина В в случае наполненной резины из СКС-30 увеличивается в 24 раза, а для резины, наполненной 30 г канальной сажи на 100 г каучука, — всего в 8,5 раза. У резины из НК, содержащей 60 г канальной сажи на 100 г каучука, величина В при увеличении деформации остается практически неизменной. Как при усилении межмолекулярного взаимодействия, так и при введении активного наполнителя упрочняющее влияние ориентации будет заканчиваться при меньшей деформации, и при [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология