Ориентационное упрочнение резин

При развитии значительной ориентации, чему способствует наличие локально упорядоченной структуры, сопротивление раздиру резко возрастает и его относительные изменения могут превышать изменения прочности при растяжении. Это подтверждает представление о том, что в условиях гладкого раздира возможности ориентационного упрочнения резин не реализуются полностью. [c.81]

Поведение слабосшитых полимеров (например, резин в стеклообразном состоянии) при деформировании не отличается от такового для линейных полимеров они способны к проявлению вынужденно-эластической деформации, образованию шейки и ориентационному упрочнению. Закономерности протекания всех этих явлений (зависимость их от температуры и скорости деформирования) такие же, как и для всех твердых стеклообразных полимерных материалов [7, 9]. [c.228]

Большинство экспериментальных данных по долговечности резин в воздухе получено в области больших о (участки III, IV) на резинах, чувствительных к озону. Наличие следов озона в закрытых помещениях (о чем свидетельствует резкое возрастание долговечности резин в специально очищенном воздухе ) приводит, с одной стороны, к тому, что эти данные нельзя рассматривать как относящиеся к инертной среде, с другой стороны, поведение этих резин в присутствии озона отражает их сопротивляемость разрушению при эксплуатации на воздухе. Учитывая, что ориентационное упрочнение — явление, общее для всех полимеров, и что увеличение концентрации озона сказывается (помимо резкого ускорения разрушения) только на смещении некоторых участков кривой долговечности, можно предполагать, что в принципе характер этой кривой сохранится и в отсутствие агрессивного воздействия среды. [c.103]

При больших напряжениях и деформациях, сопровождающихся ориентационным упрочнением, может происходить увеличение доли разрываемых химических связей, сопровождаемое ростом энергии активации, и активирование этого процесса напряжением со снижением энергии активации. Как показывает опыт, в области деформаций до 100—150% и соответствующих напряжений энергия активации процесса разрушения в агрессивной среде не зависит от величины напряжения. При больших деформациях и напряжениях во всех исследованных случаях энергия активации возрастает (см. табл. VI.3) Такое же явление наблюдается при разрушении резины из СКС-30-1, СКН-18, СКН-26, СКН-40 и СКТ в воздухе. [c.164]

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]

При действии агрессивной среды (деструкция, набухание) на резину, находящуюся под постоянной растягивающей нагрузкой, время до ее разрушения определяется скоростью диффузии среды и нагрузкой и может быть рассчитано из формулы, связывающей время до разрыва резины и напряжения х=Ва , и закона суммирования повреждений Бейли в предположении, что напряжением в слое резины, в который проникла жидкость из-за уменьшения модуля упругости, практически можно пренебречь. Такой способ расчета можно использовать, например, для резины из бутилкаучука в азотной и уксусной кислоте. При локальном разрушении (образование трещин), как, например, при контакте резины из СКФ с азотной кислотой, разрыв происходит быстрее, чем следует по расчету, из-за наличия концентраторов напряжения. Ряд особенностей разрушения резин при растяжении связан с изменением их структуры, основным из которых является ориентационное упрочнение. Молекулярная ориентация при растяжении сопровождается разрушением слабых структур (размягчение) и приводит к появлению так называемой критической деформации екр, т. е. в результате увеличения деформации растяжение резины приводит к уменьшению ее долговечности только до определенной критической деформации, выше которой долговечность увеличивается (до определенной степени деформации). При действии жидких сред вследствие набухания резины, более равномерного распределения напряжений, ослабляющих роль ориентационного упрочнения в вершинах трещин, область критической деформации сдвигается в сторону больших деформаций по сравнению с действием той же газообразной среды (табл. 4.10). [c.124]

Ориентационное упрочнение влияет и на энергию активации и разрушения резин в жидких средах. Неоднократное изменение энергии активации в широком интервале напряжений (табл. 4.11) свидетельствует о разных механизмах процесса. В отсутствие напряжения, при сплошном (без образования трещин) разрушении резины определяющим является процесс диффузии. Например, в системе резины из СКС-30-1—соляная кислота 7=26,6 кДж/моль. [c.125]

Такого рода зависимость получается теоретически [37], если рассмотреть разрушение модели пружин, принимая во внимание 1) ее упрочнение при растяжении в результате ориентации, 2) размягчение (т. е, уменьшение модуля упругости) при достижении определенного значения напряжения. С помощью этой же модели объясняется и ход кривой долговечности для наполненной резины с участком разупрочнения. При этом для наполненной резины принимаются следующие посылки ее модуль больше, чем у ненаполненной размягчается она при большем напряжении и до большей степени. Суть такого влияния наполнителя сводится к тому, что ориентационное упрочнение в наполненной резине проходит сначала более слабо из-за наличия большего количества связей, а затем более сильно, так как эти связи разрушаются при большем напряжении. [c.71]

Картина распределения напряжений и ее изменение при резании позволяют качественно объяснить явления, происходящие при резании резины. При действии режущей кромки ножа на образец его поверхностный слой сильно растягивается, за исключением участка, прилегающего к режущей кромке. Непосредственно под режущей кромкой и в области прилегания образца к подложке, вблизи от плоскости резания, образуются зоны неоднородного всестороннего сжатия, где исходная или заранее заданная структура образца фиксируется. Эти зоны с ростом деформации сжатия под режущей кромкой ножа увеличиваются, что может привести к их смыканию в момент начала собственно резания. Наименее прочным местом образца является граница между зоной неоднородного всестороннего сжатия и сильно растянутым поверхностным слоем. В областях сжатия структура образца практически неизменна и здесь не происходит ее ориентационного упрочнения, а в растянутых слоях (где она все же упрочняется вследствие ориентации) действуют большие растягивающие напряжения. Образующийся под действием растягивающего напряжения надрыв на границе со слоем сжатия, как это стало известно из анализа киноленты, на которую снимался [c.101]

Определение зависимости Трз—Ррз при разрезании показывает, что при введении наполнителя в аморфные полимеры ориентационное упрочнение развивается более быстро, так же как в ненаполненных резинах из кристаллизующихся каучуков, т. е. под влиянием наполнителя эти резины переходят из группы б в группу а (рис. 3.17). [c.116]

Резина во многих изделиях (шины, транспортерные ленты, рукава, амортизаторы, сальники, резинотканевые емкости и др.) прикреплена к менее эластичному материалу (металл, ткань и др.), что должно изменять ее механические свойства. В частности, у резины, жестко связанной с металлом, ограничена деформационная способность из-за малой деформируемости металла, что не позволяет реализоваться ее ориентационному упрочнению. С другой стороны, увеличение жесткости резины при приклеивании к металлу приводит к росту ее сопротивляемости деформированию и может сопровождаться увеличением прочности при малых деформациях. [c.125]

Подобная закономерность в значительной мере обусловлена различием в гистерезисных свойствах резин на основе аморфных и кристаллизующихся каучуков и способностью последних к кристаллизационному упрочнению. Что касается резин на основе аморфных каучуков, то скорость разрастания дефекта в значительной мере зависит от их способности к молекулярной ориентации при деформировании. Увеличение полярности, длины и разветвленности макромолекул понижает их способность к ориентационному упрочнению. Выявлена [112, с. 57—66] симбатность изменения усталостной выносливости и коэффициента Ь, характеризующего способность макромолекул к ориентации при деформировании [112, с. 15—18]. Установлено, что с увеличением условно-равновесного модуля Еас наблюдается уменьшение коэффициента Ь, т. е. уменьшение способности эластомера к ориентации. При уменьшении , и возрастании вязкости коэффициент Ь увеличивается. [c.174]

По мере возрастания Ест степень остаточной ориентации или кристаллизации в вершине растущего дефекта увеличивается, скорость разрастания его уменьшается и усталостная выносливость увеличивается. Установлено [131], что возрастание усталостной выносливости протекторной резины при увеличении ест связано с переходом в результате ориентационного упрочнения от гладкого к узловатому характеру разрушения образца <рис. 5.19). [c.201]

Так как прочностные и упругие свойства вулканизованных резин в зависимости от степени растяжения изменяются по экстремальным кривым [63], отражающим области как разупрочнения (размягчения), так и ориентационного упрочнения, то при вулканизации для каждой резины выбирали оптимальную степень растяжения, с учетом температуростойкости резиновой композиции. [c.244]

По результатам испытаний на раздир можно судить о склонности резин к ориентационному упрочнению и в конечном итоге о прочностных свойствах. Этот показатель оказывается более чувствительным к изменению рецептурно-технологических факторов, чем предел прочности при разрыве. [c.22]

Высокоэластическому разрыву резин предшествуют значительные обратимые деформации, вызывающие ориентационное упрочнение или тяжеобразование, которое особенно четко выражается при их раздире. [c.126]

В самом деле, в статических условиях, когда при одновременном действии напряжения и агрессивной среды происходит локальное разрушение и в вершинах трепщн деформация (и, следовательно, упрочнение) значительно больше ее среднего значения, ориентационное упрочнение приводит к экстремальной зависимости долговечности резин от деформации. При износе в пульпе эти условия отсутствуют и процесс поверхностного разрушения сходен с первой стадией коррозионного растрескивания, с индукционным периодом, для которого в области малых деформаций также наблюдается монотонная зависимость времени до появления трещин от деформации. [c.183]

Наряду с облегчением ориентационного упрочнения размягчение сопровождается разрушением отдельных связей сетки, т. е. уменьшением прочности. В результате наложения этих двух эффектов, во-первых, при малых а (в отличие от больших а) размягчение влияет на долговечность ненаполненных резин (а не только наполненных), во-вторых, тренировка ряда ненаполненных резин (СКБ, наирит, СКН-40) и резин с активными наполнителями (СКМС-30 с 70 и 90 масс. ч. газового технического углерода, с аэросилом, СКБ с 50 масс, ч лампового технического углерода, НК с 30 и 50 масс, ч газо вого технического углерода) приводит к возрастанию долговечности в некотором интервале напряжений. Особенно сильно этот эффект проявляется у НК. Разрушение связей наполнитель — полимер в результате тренировки позволяет в значительно большей степени, чем у нетренированной резины, проявиться упрочняющему влиянию ориентации макромолекул аналогично тому, что наблюдалось при разрушении таких связей химически агрессивной средой [26]. Резкий рост долговечности резины при этом еще более увеличивается во время отдыха резины, что свидетельствует как о восстановлении таких связей в новых, более благоприятных для распределения напряжения местах, так и о том, что размягчение в значительной степени связано с задержкой релаксационных явлений. [c.145]