Озонное растрескивание резин и наполнители

Рис. 164. Зависимость величины Ь при озонном растрескивании от объемного содержания каучука в резинах с разными наполнителями

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]

Суммируя изложенный материал, отметим, что толщина защитной пленки может служить критерием для оценки эффективности воска для резин с одинаковым наполнителем. Эффективность защиты в значительной мере зависит от содержания и природы наполнителя. Очевидно также, что озоностойкость резины возрастает с уменьшением содержания в ней каучука за счет наполнителя, так как в этом случае уменьшается число двойных связей в поверхностном слое резины. Как известно, резины на основе бутилкаучука характеризуются высокой стойкостью к озонному растрескиванию благодаря низкому содержанию двойных связей. [c.284]

Роль наполнителей при коррозионном разрушении в известной степени определяется увеличением эффективной густоты сетки. В чистом виде на ненаполненных вулканизатах СКБ при изменении условно-равновесного модуля резин от 0,45 до 0,95 МПа сопротивление озонному растрескиванию также изменяется немонотонно (рис. 4.6). При малых напряжениях оно возрастает, при больших с ростом густоты сетки уменьшается. Видимо, факторы, определяющие такое поведение резин, также связаны с отсутствием при малых напряжениях процессов размягчения, и ориентации, а при больших напряжениях — с тем, что с увеличением густоты сетки имеет место более сильное размягчение и более сильное затруднение молекулярной ориентации. И то и другое снижает сопротивление разрушению. Роль обоих процессов проявляется также в изменении сопротивляемости озонному растрескиванию в результате тренировки резин [25]. [c.144]

Приведенный материал дает основание сделать вывод, что наполнители оказывают двоякое влияние на сопротивляемость резин озонному растрескиванию [c.186]

Резины, нестойкие к растрескиванию, повидимому, обладают малой химической стойкостью к озону. Поэтому озон взаимодействует с этими резинами раньше, чем успевает образоваться защитная пленка, и следовательно, на свету, благодаря его активирующему действию, должно происходить более сильное растрескивание, чем в темноте. При этом наполнители не только не играют роль защитных веществ, а наоборот, ухудшают сопротивление озону, что объясняется увеличением модуля, а также увеличением неравномерности распределения напряжений, если наполнитель грубо дисперсный (например, белые наполнители по сравнению с сажей). В большинстве случаев резины действительно ведут себя, как указано. Например, есть данные, что при введении в них белой сажи, барита и т. п. усиливается атмосферное старение резин из НК 5 и СКВ. [c.192]

Условия атмосферного старения очень изменчивы, и достаточно небольших колебаний в соотношении интенсивности облучения и концентрации озона, чтобы проявилось либо защитное, либо активирующее действие света. Так, например, защитное действие света должно проявляться во время экспозиции летом, при сильной солнечной радиации, в безветренные дни с относительно малой концентрацией озона. В этом случае белые резины из-за образования на них заметной окисленной пленки могут оказаться (при условии хорошего распределения пигмента) более стойкими к растрескиванию, чем черные. Наоборот, при сравнительно большой концентрации озона и малой интенсивности облучения защитное действие света не должно проявляться, так как защитная пленка не успевает образовываться. В этом случае белые наполнители снижают стойкость резин к растрескиванию, сильно рассеивая свет и тем самым увеличивая его активирующее действие. [c.192]

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]

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]

Растрескивание резин при действии на них озона в первую очередь начинается около мест, где имеются грубодисперсные частицы наполнителя. Следовательно, наполнители оказывают не однозначное влияние на стойкость резин к озонному растрескиванию. Более детально установить влияние наполнителей трудно вследствие того, что введение их обычно изменяет модуль резины, а так как почти все испытания ведутся при постоянной деформации (т. е. фактически при разных напряжениях), то получаются Несравнимые результаты. Это, например, показано на вулканизатах неопрена 1. Увеличение количества наполнителя (сажи, каолина, мела) приводит к уменьшению сопротивляемости резин, испытываемых при одинаковых деформациях, действию озона. Грубодисперсные наполнители (мел, каолин) уменьшают сопротивляемость резин озону в большей степени, чем сажа. Резины, испытанные при постоянной нагрузке, показали, что с увеличением содержания сажи сопротивляемость их озону уменьшается незначительно при увеличении содержания мела с 25 до 60 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука сопротивляемость резин не изменялась, а при увеличении содержания каолина в резинах сопротивляемость их даже несколько увеличивалась. Во многих работах подчеркивается обычно какая-либо одна из сторон действия наполнителей, что создает кажущиеся противоречия в этом вопросе, если недостаточно учитывается степень их диспергированности. Следует также учесть, что наполнители разной природы неодинаково хорошо распределяются в различных каучуках и поэтому оказывают различное действие на стойкость резин к озонному растрескиванию. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология