Каучук температурное влияние

Были выявлены закономерности связей между важнейшими элементами молекулярной структуры эластомеров и их физическими и вязкоэластическими свойствами в широком интервале температур. При этом были установлены количественные корреляции между температурой стеклования и микроструктурой каучуков данного химического строения, изучен характер влияния молекулярно-массового распределения на температурный коэффициент эластичности для ряда каучуков, а также исследованы кристаллизационные процессы в эластомерах и пути их регулирования (см. гл. 2, 4). [c.15]

Температура вулканизации оказывает очень сильное влияние на скорость присоединения серы к каучуку и скорость изменения физико-механических свойств каучука. При повышении температуры на 10 °С скорость присоединения серы в тонком слое каучука возрастает примерно в два раза. Этот коэффициент, характеризующий изменение скорости процесса при изменении температуры на 10 °С, называется температурным коэффициентом скорости вулканизации. В зависимости от типа каучука и ускорителей он изменяется в пределах от 1,8 до 2,8. [c.76]

Сополимеры способны кристаллизоваться в меньшей степени, чем гомополимеры, поэтому введение модифицирующих звеньев является одним из путей расширения температурного интервала использования эластомеров. Степень блочности цепей оказывает большое влияние на способность сополимеров к кристаллизации последнее можно наблюдать, например, в случае каучука СКЭП. [c.47]

ОНИ достаточно легко могут скользить относительно друг друга. По этой причине эффективность процесса пластикации на вальцах при повышении температуры (до 120 °С) снижается. При пластикации при температурах свыше 120 °С наблюдается ускорение окислительной деструкции каучука и эффективность процесса пластикации значительно возрастает подобные температурные условия создаются при пластикации в быстроходных резиносмесителях, в которых температура пластиката достигает 160—180 С. Влияние температуры и различных сред нп процесс пластикации натурального каучука в течение 50 мин приведено на рис. 41. [c.236]

Связь между влиянием скорости деформации и температуры на напряжения, развивающиеся при растяжении натурального каучука так же, как и синтетических каучуков, описывается с помощью принципа температурно-временной суперпозиции только в том случае, когда при деформации ие происходит кристаллизации полимера. При отсутствии кристаллизации напряжения могут быть представлены в виде произведения динамического модуля и некоторой деформационной функции. Полученные экспериментальные результаты подтверждают применимость принципа суперпозиции вязкоупругих эффектов, но для области убывающих деформаций теоретически рассчитанные напряжения оказываются выше, а механические потери за цикл деформации ниже, чем определенные экспериментально. Хорошее соответствие теории и эксперимента наблюдается только в области высоких скоростей деформации и низких температур. [c.204]

Диаметр валков. Условия охлаждения пластиката прежде всего зависят от диаметра валков. Чем больше диаметр валка, тем больше поверхность соприкосновения пластиката с валком и окружающим воздухом, тем лучше условия охлаждения пластиката на вальцах. Влияние фрикции и диаметра валков на температурные условия пластикации указывает на то, что нельзя переносить механически режим пластикации с вальцов одного типоразмера на другие вальцы, даже если при этом пропорционально изменить навеску каучука. В этом случае следует полностью пересмотреть режим пластикации. [c.241]

Проведенные исследования позволили установить характер влияния условий полимеризации на молекулярно-массовое распределение (ММР) и содержание разветвленных макромолекул и сшитых структур для основных типов каучуков и предложить рациональные пути получения полимеров с оптимальными молекулярными параметрами. Были выявлены закономерности связей между важнейшими элементами молекулярной структуры эластомеров и их свойствами в широком интервале температур. Установлены количественные корреляции между температурой стеклования и микроструктурой каучуков данного химического строения, изучен характер влияния ММР на температурный коэффициент эластичности для ряда каучуков, а также исследованы кристаллизационные процессы в эластомерах и пути их регулирования. [c.16]

Исследование изменения ИК-спектров пленок каучука (эуропрен 1500), облученного на воздухе ускоренными электронами с энергией 10 Мэе и в вакууме у-излучением Со (рис. 5), показало, что вплоть до дозы 45 Мрд окислительные процессы практически не проявляются. В то же время у-облучение Со на воздухе приводит, как это было показано ранее [3], к весьма значительным структурным изменениям каучука. Эти данные указывают на возможность регулирования процессов деструкции и окисления каучука при облучении. Важным фактором, оказывающим существенное влияние на изменение физико-химических и механических свойств терморадиационных вулканизатов, является температура. На рис. 6 показано изменение температуры но глубине в зависимости от дозы. В настоящей работе не удалось исключить влияния температурного фактора ввиду экспериментальных трудностей. [c.316]

Сущность процесса вулканизации заключается в сложных физико-химических процессах, протекающих при определенных температурных режимах за счет присутствия в смесях вулканизующей группы, влияния радиации, токов СВЧ и других факторов, в результате которых макромолекулы каучука соединяются (сшиваются) силами главных валентностей с образованием единой трехмерной пространственной структуры, определяющей комплекс физико-механических показателей вулканизата. В вулка-низате образуются химические поперечные связи—ковалентные, ионные или координационные — и увеличиваются силы межмолекулярного взаимодействия. Наряду со структурированием при [c.45]

В большинстве случаев, наряду с улучшениями смачивающих свойств и свойств сцепления, речь идет о двух улучшениях свойств формования битума снижение температурной чувствительности, следовательно, избежание хрупкости при самых низких температурах применения и повшение сопротивления текучести при высоких температурах, даже в толстом слое и под влиянием нагрузки, но,разумеется, при полном соблюдении или даже повышении стойкости к действию климатических условий и старен . Во-вторых, для некоторых целей желательна более высокая эластичность битума, следовательно, некоторая способность к формованию, аналогичная каучуку. [c.6]

Ряд работ, опубликованных в 1957—1958 гг., относится к изучению динамических механических свойств бутадиенстирольных каучуков и резин [366, 368, 418—437]. В некоторых из этих работ изучается влияние условий полимеризации, рецептуры смесей и молекулярного веса каучука на его механические свойства при динамических деформациях, а также на физические свойства [418—420]. Описываются новые методы и приборы для определения динамических свойств [421, 422], специальное оборудование для испытаний прй высоких и низких температурах [426, 427]. Приводятся свойства каучуков при статических и динамических деформациях [423—425] в различных температурных условиях. [c.638]

При малых скоростях сдвига значение энергии активации не зависит от наполнения смесей. В этом случае течение осуществляется путем диффузионного перемещения сегментов каучука. Существование связей каучук — сажа при этих условиях практически не оказывает влияния на температурную зависимость течения [2]. Однако при высоких скоростях сдвига, соответствующих условиям переработки, величина энергии активации уменьшается с увеличением наполнения [9, 10]. Предполагается, что механизм течения ненаполненных и наполненных смесей нетождественен. [c.81]

По мере увеличения сроков и расширения температурного интервала эксплуатации резиновых уплотнений было обнаружено, что особенность воздействия вакуума на каучуки и резины не ограничивается интенсивным удалением из них низкомолекулярных продуктов, входящих в состав резин, таких как стабилизаторы и пластификаторы. Из них выделяются также низкомолекулярные продукты окисления и термораспада полимера. При этом, естественно, отвод продуктов реакции из реакционной зоны сдвигает процесс в сторону образования удаляемых продуктов, т. е. приводит к увеличению скорости и глубины превращения полимера. Постоянный отвод продуктов реакции полимера может также оказывать влияние на протекание вторичных процессов в полимере, изменять соотношение реакций структурирования и деструкции и др. В частности, в работе [418] обнаружено ускорение окисления полимеров при пе- [c.208]

В книге дан обзор современного состояния одной из важнейших проблем науки о резине — химии и технологии вулканизации эластомеров общего и специального назначения (натурального, бутадиен-стирольного, ((/ с-бутадиенового, бутадиен-нитрильного, хлоропренового каучуков, бутилкаучука, хлор-и бром-бутилкаучука, хайпалона, фторкаучука, уретановых н силоксановых каучуков). Наряду с подробным изложением химизма, рецептур и технологии различных способов вулканизации отдельных каучуков в книге рассматриваются общие закономерности процесса — химические и физические методы определения скорости, оптимума, температурного коэффициента вулканизации с описанием соответствующих приборов методы обработки кинетических результатов влияние степени вулканизации на свойства резин из различных каучуков пути синтеза ускорителей серной вулканизации (тиазолов, альдегидаминов, арилгуанидинов, дитиокарбаматов, тиурам-дисульфидов и их производных), механизм их действия, сравнительная активность при вулканизации и влияние на действие скорителей активаторов и антискорчингов. [c.4]

В табл. 4.1 приведены данные, полученные методом свободного сокращения для вулканизатов на основе различных каучуков при 20 °С. Если подставить найденные значения Eg в формулу (4.14), то получим скорости звука несколько меньшие, чем приведенные в таблице значения скорости упругой волны, что, вероятно, связано с влиянием больших растяжений (в опытах 100% растяжение). Интересно отметить, что энергия активации температурной зависимости модуля внутреннего трения при указанных в последнем столбце температурах примерно одинакова для всех эластомеров и равна 29—33 Дж/моль. [c.124]

Рис. 2.7. Влияние наполнителей на температурную зависимость коэффициента усиления (Ку) по прочности при растяжении резин на основе аморфных каучуков

Большое значение для величины площади петли гистерезиса приобретает температура. Влияние температуры в этом отношении хорошо иллюстрируется па примере петель механического гистерезиса резин из природного каучука с 3% серы, показанном на рис. 26 [9]. Как это следует из рисунка, повышение и понижение температуры приводит к уменьшению площади петли по отношению к некоторым оптимальным температурным условиям, при которых наблюдается наибольшая разница во временах релаксационных процессов, протекающих при возрастании и уменьшении напряжения. [c.138]

Температура вулканизации оказывает влияние на скорость присоединения серы. При повышении температуры на 10 °С скорость присоединения серы в тонком слое каучука возрастает примерно в 2 раза. Это — температурный коэффициент скорости вулканизации. У эбонита он выше, чем у мягких резин и растет с температурой вулканизации при 140—150 °С равен 2,52, а при 160—170 °С достигает 3,13. [c.219]

Весьма своеобразно влияние температуры на скорость изменения пластичности. Практикой уже давно был установлен факт, что пластикация на холодных вальцах оказывается более эффективной, чем на горячих вальцах. При повышении температуры пластицируемого каучука в пределах от комнатной температуры до ПО—130° наблюдается уменьшение скорости пластикации. Однако дальнейшее повышение температуры вызывает ускорение этого процесса. Подобный характер температурного влияния отчетливо виден по кривым 2 и 3 рис. 115, показывающим значения пластичности каучука после [c.281]

На основе всего изложенного выше пластикацию натурального каучука следует рассматривать как сложное механическое, термическое и химическое явление, во время которого происходит разрушение глобулярной структуры, термическая дезагрегация мицелл и кристаллитов и, в особенности, механическая и окислительная деструкция молекулярных цепей каучука. Температурный коэфициент отдельных процессов не одинаков по величине и по знаку. Процесс окислительной деструкции несомненно имеет положительный температурный коэфициент, в то время как механический разрыв молекулярных цепей замедляется с повышением температуры. Этим различием температурного влияния на отдельные процессы можно объяснить тот факт, что скорость пластикации с изменением температуры изменяется по кривой с минимумом в области температур ПО— 30 в период, соответствующий ниспадающей ветви кривой (см. рис. 115 на стр. 282), превалируют механические процессы вос- ходящая часть кривой, главным образом, характеризует О кис-литсльный процесс. Если один из этих факторов пластикации исключить, то скорость пластикации с температурой изменяется [c.290]

Из исследованных каучуков лучшими эластическими свойствами в широком интервале температур обладает полимер, полученный из политетрагидрофурана молекулярной массы 1000. Для этого состава изучалось влияние полидисперсности полимердиола на свойства каучука и его вулканизатов. E тe твeннos что более высокий уровень эластичности имеют полимеры, содержащие значительное количество высокомолекулярных фракций. В области положительных температур- эластичность по отскоку является функцией полидисперсности полиэфира (рис. 2). Падение эластичности полимеров с увеличением коэффициента полидисперсности объясняется увеличивающейся нерегулярностью в распределении уретановых групп по цепп. Для полимеров, полученных на основе механической смеси каучуков, на температурной зависимости эластичности по отскоку появляются характерные для блокполимеров две области переходов. Нерегулярность физических узлов и химических поперечных связей при значениях [c.540]

Для вальцов характерен сложный механизм течения под действием перепада давления, наложенного на вынужденное течение жидкости между непараллельными пластинами. В разд. 10.5 было показано, что валки на вальцах могут вращаться с различными окружными скоростями, вследствие чего в зазоре вальцов возникают сдвиговые деформации и при соответствующем температурном режиме на одном из валков образуется слой вальцуемого материала. Величину зазора между валками устанавливают в зависимости от адгезионных свойств вальцуемого материала, от его способности прилипать к поверхности одного из валков. Некоторые материалы имеют склонность прилипать только к определенному валку (например, бутил-каучук покрывает валок, вращающийся с большей скоростью). Уайт и Токита [27 ] исследовали влияние реологических свойств эластомеров на их поведение при вальцевании. В процессе вальцевания постоянно подрезают вальцуемое полотно и многократно пропускают его через зазор вальцов, вследствие чего происходит перераспределение элементов поверхности раздела внутри системы. На меленьких вальцах эта процедура осуществляется вручную, и степень усреднения смеси зависит от мастерства оператора. На больших вальцах нож оператора заменяет крутящееся колесико или плуг, которые непрерывно режут вальцуемое полотно на ленты и перераспределяют их. Такое перераспределение необходимо, по- [c.397]

Температурцая зависимость скорости деструкции каучука проходит через минимум при температуре примерно 115°С (рис. 67). Нисходящая ветвь графика соответствует влиянию температуры преимущественно на механодеструкцию, а подъем кривой после мциимума отражает наложение температурной зависимости скорости термоокислителиного крекинга. [c.107]

Следует отметить, что хотя течение полимеров, содержащих наполнители, в ряде случаев подчиняется уравнениям, выведенным для сферических частиц дисперсной фазы, это не означает, что взаимодействие между частицами наполнителя и полимером отсутствует. Во многих случаях течение осуществляется в системе, где частицы наполнителя покрыты адсорбционным слоем полимера, в результате чего происходит эффективное увеличение объема дисперсной фазы (на величину объема полимера, связанного частицами). Так, при исследовании вязкости наполненных смесей полиизобутилена и бутадиенового каучука при разных содержаниях активного (сажа) и неактивного (мел) наполнителя при разных температурах было установлено [352], что при объемном содержании сажи менее 10—15% вязкость наполненных смесей подчиняется уравнению Эйнштейна для суспензий, если считать, что эффективные размеры частиц сажи больше их фактических размеров из-за связанного с их поверхностью слоя полимера. Существование такого слоя, перемещающегося как единое целое с частицей наполнителя, обусловлено наличием сильных взаимодействий частиц с макромолекулами каучука. Интересно, что введение в полимер дисперсных наполнителей, приводя к резкому возрастанию вязкости, не вызывает изменения температурного коэффициента вязкости. В связи с этим можно предположить, что механизмы течения наполненных и ненаполненных полимеров аналогичны, т. е. что при течении не происходит разрыва связей между полимером и наполнителем. Взаимодействие полимера с цаполнителе.м оказывает влияние даже иа вязкость разбавленных растворов, содержащих дисперсные частицы [353]. [c.185]

Широко исследовано влияние скорости деформации и температуры на прочностные свойства эластомеров и аморфных полимеров. Смит и его сотрудники [58—60] изучили зависимость прочности при растяжении и разрывного удлинения от скорости деформации для большого числа эластомеров. Оказалось, что результаты, полученные при разных температурах, могут быть обработаны по методу суперпозиции смещением кривых вдоль оси скорости дeфopмa п,ии (в логарифмическом масштабе) с образованием приведенных (обобщенных) кривых прочности и разрывного удлинения, построенных в функции скорости деформации. Результаты подобного рода приведены на рис. 12.30, а и б, суммирующих экспериментальные данные Смита для ненаполненной резины из бутадиен-стирольного каучука. Замечательно то, что температурная зависимость фактора приведения, полученная в результате суперпозиции как по значениям предела прочности, так и по величинам разрывного удлинения, имеет форму, отвечающую уравнению ВЛФ для суперпозиции в области линейного вязкоупругого поведения аморфных полимеров при малых деформациях (рис. 12.31), а полученное нри этом значение температуры стеклования хорошо согласуется со значением, найденным из дилатометрических измерений. [c.346]

Кроме того, в работе [56, гл. 18] на основании паракристал-лической концепции был развит метод нахождения размеров кристаллитов, искажений и напряжений в кристаллических решетках из анализа формы большеугловых рефлексов нескольких порядков. Как уже отмечалось выше, продольные размеры кристаллитов составляют обычно 60—80% от значения большого периода поперечные размеры их обычно равны 100—200 А и близки к поперечным размерам микрофибрилл. Как правило, искажения в кристаллитах не превышают 1—2% и зависят от регулярности полимерной цепи. Большое влияние на все параметры оказывают температурно-временные условия ориентационной вытяжки. Оценку размеров кристаллитов можно проводить вышеописанным методом и по данным электронной большеугловой дифракции. Например [68], для ориентированных тонких пленок каучука оценены продольные /кр и поперечные Ь размеры кристаллитов оказалось, что /кр = 120—150 А, Ь = = 100—120 А, последнее совпадает с диаметром микрофибрилл, прямо определенным по ЭМ снимкам. [c.116]

При вулканизации происходят сложные физико-химические процессы, протекающие при определенных температурных режимах за счет присутствия в смесях вулканизующей группы (влияния радиации, ТСВЧ и других факторов), в результате которых макромолекулы каучука соединяются (сшиваются) силами главных валентностей с образованием единой трехмерной пространственной структуры, определяющей комплекс физико-механических показателей вулканизата. При этом образцы и изделия приобретают заданные свойства, окончательную форму и размеры. Оформление (формование) изделий, основанное на пластических свойствах резиновых смесей, происходит в первой стадии вулканизации при повышенных давлении и температуре. В лабораториях вулканизацию ведут в малогабаритных вулканизационных котлах и рамных или колончатых гидравлических прессах. Обогрев оборудования осуществляют насыщетным паром или электронагревательными элементами. [c.42]

Пайк и Уотсон [39] изучали влияние температуры на процессы мастикации натурального каучука на холоду. Повышая температуру до 140° в атмосфере воздуха, они получили кривую, состоящую из двух ветвей, которые соединяются в минимуме при температуре 115° (рис. 14). Ветвь кривой до температуры 115° изобрал ает зависимость процесса механической деструкции от температуры, ветвь, полученная после минимума, соответствует термоокислительной деструкции полимера. В области низких температур (ниже 115°) температурный коэффициент отрицателен и растет по абсолютному значению после минимума [c.42]

С н нижний 70—75 °С. Резиновые смесн на основе натурального каучука лучше удерживаются на более горячей поверхности валка, так как адгезия их к поверхности валка возрастает с повышением телшературы поэтому верхний валок должен иметь наименее горячую поверхность. Температурный режим листова-ипя зав 1сит от состава резиновой смесн, при этом основное влияние оказывает вид каучука, количество и природа наполнителей и мягчителей. Температурный режим листования, как и других процессов обработки резиновой смеси, на каландрах устанавливают опытным путем, так как влияние рецептурных факторов на процесс каландрования далеко не всегда удается предусмотреть. [c.284]

Один из путей получения некристаллизующихся силоксановых каучуков — получение сополимеров. Таким сополимером является каучук типа СКТФТ-50, содержащий в боковой цепи метильные и трифторпропильные группы. Испытания резин на основе этого каучука в интервале температур от —70 до —50 °С показали отсутствие заметного изменения восстанавливаемости во времени в течение 20 суток. Более того, наблюдаемые значения Ki тем больше, чем больше значение е в интервале от 20 до 70%, т. е. обратно тому, что имеет место при кристаллизации резин. Увеличение Кг с ростом е происходило, по-видимому, по тем же причинам, что и увеличение Кг при увеличении е от 5 до 20%, обнаруженное для резин на основе некристаллизующихся каучуков и обусловленное влиянием теплового расширения на изменение высоты образца при охлаждении . Для резин на основе силоксановых каучуков коэффициент теплового расширения в температурной области выше ai 3,5-10 . Так как ai несколько больше, а температуры испытаний обычно ниже, чем для других каучуков, этот эффект при испытании полисилоксанов сказывается вплоть до высоких е. [c.171]

При рассмотрении немногочисленных литературных данных о влиянии температуры на процесс механадеструкции высокоэла-стпчныих полимеров (например, каучука) и жестких полимеров (например, целлюлозы, полистирола, полиметилметакрилата) обращает на себя внимание существенное различие температурной зависимости кинетики мехаподеструкции в этих случаях. [c.88]

Резины из фторкаучуков предназначены для длительной работы в узлах машин и механизмов, поэтому их температурный предел работоспособности не превышает 250—300 °С. В этих условиях термическое разложение фторэластомеров происходит медленно и связано с влиянием на него ингредиентов резиновой смеси (наполнителей, агентов вулканизации и продуктов их превращения, акцепторов галогенводородов и т. д.) и структуры сетки. Влияние компонентов резиновой смеси на термическое поведение фторэластомера определяется возможностью их химического взаимодействия с каучуком или воздействия на скорость термического разложения. В случае полностью фторированных сополимеров ТФЭ и перфторметилвинилового эфира, характеризующихся низкой реакционной способностью, влияние ингредиентов резиновой смеси на термическое поведение сравнительно невелико и проявляется на участках цепи, содержащих поперечные связи или реакционноспособные группировки для образования сетки. При достаточно высокой стойкости поперечных связей термостойкость определяется деструкцией полимерной цепи и является наиболее высокой среди фторэластомеров. [c.193]

Известно, что при температурах ниже температуры стеклования пластиков [404] и каучуков [355 и др.] их скорость сшивания очень мало зависит от температуры. Так, процесс сшивания полиэтилена ниже Гс имеет энергию активации, равную-нулю, а при температурах выше Тс около 4,2 кДж/моль для СКН-26 (без защитных добавок) энергия активации этого процесса в области температур ниже и выше Тс составляет примерно 0,4 кДж/моль и 4,0 кДж/моль соответственно. Однака после прогрева каучуков (СКН-26 и г с-полибутадиена) перед облучением в условиях, обеспечивающих термическое разложение кислородсодержащих групп, выход сшивания при облучении каучуков в вакууме при температурах выше их Тс снижается. Исследование температурной зависимости выхода сшивок показало, что после разложения кислородсодержащих групп (вероятно, пероксидов) или при подавлении их влияния путем введения фенил-р-нафтиламина процесс сшивания каучука (СКН-26) практически не зависит от температуры в интервале от —196 до 75 °С. Вероятно, при комнатной температуре ивыше-распад пероксидов сенсибилизирует процесс образования меж-молекулярных связей, а при температуре —196 °С этого непро- исходит. [c.193]

Тем не менее кажущаяся противоречивость этих экспериментальных данных подтверждает изложенные выше представления о двойственном влиянии температурных условий на механизм усталости, и характер этого влияния в значительной мере зависит от диапазона деформаций (т. е. от степени развитости процессов ориентации и кристаллизации), реализуемого режима утомления (8=сопз1, 0=сопз1, Ф=соп81), типа каучука, типа вулканизующей группы, агрессивности окружающей среды. [c.198]

Помимо изложенного следует еще отметить существенное влияние, которое оказывает температура на степень отклонения свойств реального каучука от свойств идеального. При повышении температуры, вследствие изменения соотношения между энергией взаимодействия и энергией теплового движения молекул, возрастает подвижность всей цепной молекулы, что вызывает появление текучести. Таким образом, повышение температуры приводит к тому, что, помимо высокоэластической части деформации, становится заметной и даже может стать преобладающей пластическая часть деформации. С другой стороны, понижение температуры, увеличивая влияние энергии взаимодействия между звеньями по сравнению с влиянием энергии их теплового движения, может привести, к тому, что звенья цепи потеряют подвижность, и способность цепи изгибаться не смсжет быть реализована (явление застеклования каучука). В этом случае высокоэластическая деформация резко уменьшается и проявляется только упругая часть деформации. При сильном охлаждении каучук становится твердым и малодефор-мируемым. Эти две области температур (область размягчения и область появления текучести) ограничивают проявление высокоэластических свойств. Ясно, что слабая вулканизация, затрудняя текучесть, расширяет температурную область высокой эластичности. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология