Каучук кривые растяжения

Рис. 50. Кривые растяжения каучука и стали

Нис. V. 7. Кривая растяжения натурального каучука. [c.144]

Характерным представителем полимеров, находящихся в высокоэластичном состоянии, может служить сырой (невулканизованный) каучук. Температура стеклования каучука значительно ниже комнатной температуры. Деформация каучука в высокоэластичном состоянии в несколько раз выше, чем в стеклообразном, при одинаковой внешней силе. В высокоэластичном состоянии каучук способен удлиняться в 10 и более раз, не переходя ни предела упругости, ни предела прочности, т. е. не разрушаясь. На рис. 50 сопоставлены кривые растяжения каучука и стали. [c.217]

Завершено исследование концентрационной зависимости усиления каучуков и резин дисперсным наполнителем. Предложена усовершенствованная математическая модель структурно-механического поведения ТРТ смесевого типа в условиях одноосного растяжения, прогнозирующая влияние эффективной концентрации поперечных химических связей в пластифицированном полимерном связующем, его температуры структурного стеклования, объемной доли, формы и фракционного состава частиц твердых компонентов с учетом возможного их отслоения от связующего на ход кривой растяжения (сжатия). Существенно развита теория оптимизации рецептур ТРТ с использованием компьютерного моделирования. [c.78]

Соответствующая диаграмма имеет вид, представленный на рис. 4. Теперь растянем расплав, значение энтальпии Нам существенно не изменится, а значение энтропии 5ам уменьшится, так как деформированным клубкам отвечает меньшее число состояний, чем недеформированным. Тогда кривая 1 заменится на кривую Г, а точка перехода сдвинется в область более вы- Соких температур. Такой эффект (кристаллизация каучуков при растяжении) хорошо известен. [c.24]

I. Кривые растяжения стали и каучука [c.372]

Рис. 1. Кривые растяжения полимеров и поликристаллических твердых тел 1 — вулканизирован-ный каучук, 2—биту.м, 5 —нитроцеллюлоза, 4—-шелк, 5—сталь

Вклад кристаллизации в повышение жесткости каучука при растяжении может быть оценен сравнением значений напряжений, определенных экспериментально и взятых из огибающей кривой на рис. 5. Пример такой обработки экспериментальных данных показан на рис. 6 для опыта, проводившегося при —26° и скорости растяжения 0,5% I сек. [c.191]

На рис. 27 приведены кривые растяжения стали и каучука. Они показывают, что упругая деформация стали принципиально отличается от упругой деформации каучука. [c.89]

При этом образуется устойчивая ориентация кристаллитов, показывающая характерную рентгенограмму концентрических сгустков, так называемую рентгенограмму волокна (рис. 205). Ориентация кристаллитов приводит к значительному увеличению механической прочности в направлении растяжения. Ориентированные таким образом полиамиды и полиэфиры имеют кривую растяжения, характерную для упругих тел, подобную кривой растяжения природных волокон. Ориентация кристаллитов (в отличие от кристаллических каучуков) не исчезает со снятием нагрузки, а сохраняется вплоть до весьма высоких температур (150 и выше), что объясняется высокой те.мпературой плавления, значительной концентрацией кристаллической фазы, а также температурой стеклования аморфной фазы, лежащей в пределах положительных температур (40—100°). [c.571]

Рис. 10.1. Кривые растяжения четырех композиций натурального каучука различной жесткости [546]

Следовательно, при растяжениях ниже 300%, т. е. в наиболее широко применяемой области напряжений, основное значение имеет энтропийный член. Уменьшение энтропии каучука при растяжении может рассматриваться как следствие ориентации макромолекул. Поскольку энтропия является мерой вероятности осуществления состояния, то, очевидно, менее вероятное ориентированное состояние обладает меньшей энтропией, чем неориентированное, как только внешние факторы, обусловливающие деформацию, перестают действовать. В результате теплового движения вытянутые молекулы вновь переходят в неориентированное состояние, имеющее большую термодинамическую вероятность или большую энтропию. Аналогичным образом можно объяснить эластичность мускулов. При больших деформациях уравнение (ИЗ) уже непригодно изменение внутренней энергии при больших удлинениях обусловлено местными изменениями структуры или начинающейся кристаллизацией. Поэтому на кривых зависимости напряжения от температуры наблюдается точка перегиба при температурах ниже —60° это вызвано стеклованием каучука. В то время как у каучуков эластичность в основном определяется энтропией, для стали эластические изменения практически происходят за счет изменения внутренней энергии. [c.241]

При изучении деформационных свойств эластомеров основное внимание уделяется области больших деформаций. Но область очень небольших деформаций (до. 20%) также таит много интересного. Деформационное поведение каучуков при малых удлинениях изучено весьма детально Оказалось, что в определенных температурных условиях каучуки дают характерную кривую растяжения (см. рис. П1.8). Эта кривая, по форме напоминающая диаграмму растяжения твердых полимеров, отражает своеобразный релаксационный процесс, характеризующийся малой энергией активации и большим размером кинетических элементов релаксации. Такими элементами могут быть надмолекулярные структуры, образующие как бы дополнительные узлы межмолекулярной сетки узлы распадаются при -малых деформациях, после чего ход кривой растяжения довольно резко изменяется (см. рис. П1.1). [c.218]

Возвращаясь к кристаллизующимся каучукам, заметим, что механизм деформации таких систем связывается и с конформационным набором макромолекул, который существенно обедняется вследствие кристаллизации. Интересен ряд выводов о природе деформации каучукоподобных сшитых систем, способных кристаллизоваться Детально изучив кривые растяжения сеток (исходных и набухших) вплоть до весьма больших деформаций, авторы связывают начальный рост напряжений (при малых деформациях) с негауссовым поведением молекулярных цепочек. Увеличение жесткости полимера (новый существенный рост напряжений) вследствие кристаллизации характерно только при больших деформациях. [c.221]

В связи с ЭТИМ целесообразно несколько подробнее рассмотреть модифицирующую роль каучуков в смесях полимеров. Цель модификации термопластов каучуками — получение материалов, в которых высокая твердость термопластов сочетается с высокой обратимой деформацией каучуков. На рис. 36 показана зависимость модуля сдвига от температуры и кривые растяжения каучуков и термопластов. [c.51]

Термомеханические кривые полимерных серы и селена и их многочисленных сополимеров не отличаются от кривых обычных органических и неорганических каучуков. При растяжении неорганические каучуки серы, селена и полифосфонитрилхлорида кристаллизуются. [c.81]

Показав с помощью уравнений (2) или (3), каким образом температура влияет на шкалу времени, обратимся к рассмотрению взаимосвязи между а, е и t. На рис. 8 показаны кривые растяжения резины на основе каучука Витон В при шести температурах. Изохронные кривые (1 мин) получены способом, описанным Смитом из данных по растяжению с постоянной скоростью Если эти данные представить в виде трехмерной модели (рис. 9), то [c.296]

Серьезные трудности возникают при детальном рассмотрении экспериментальных зависимостей напряжение—деформация. При соответствующем выборе значений Е и п уравнение (5) приводит к лучшему согласию с экспериментальными данными для резин из натурального каучука при растяжении, чем уравнение (4). Однако Трелоар заметил, что если его экспериментальные данные для одноосного сжатия хорошо описываются уравнением (4), то теоретическая кривая для одноосного растяжения располагается выше экспериментальной в области умеренных деформаций (приблизительно на 40%). А так как уравнение (5), содержащее обратную функцию Ланжевена, при тех же значениях модуля и % всегда дает значения напряжения, равные или большие, чем получаемые из уравнения (4), то это расхождение будет, очевидно, еще больше, если пытаться применить уравнение (5) для описания данных как при растяжении, так и при сжатии. [c.304]

Таким образом, в любом случае, когда по какой-либо причине ограничивается гибкость цепей (или вследствие упорядоченного расположения в узлах решетки кристалла каучука, или вследствие действия выпрямляющих цепь внешних сил), происходит изменение характера деформации каучука, т. е. переход от высокой эластичности к обычной упругости. Это находит свое отражение в том факте, что при больших деформациях модуль упругости начинает резко возрастать, а способность к дальнейшему растяжению заметно убывает. Именно этими обстоятельствами объясняется появление (при больших значениях деформации) на кривой растяжения перегиба, придающего этой кривой -образную форму. [c.201]

Выделяя участки изотермы линейной деформации каучука в зависимости от характера доминирующего механизма процесса, необходимо иметь в виду, что их последовательное выявление в большей или меньшей степени возможно при медленной деформации на всем протяжении свойственных каучуку изменений. При быстрых деформациях границы между отдельными участками кривых растяжения размываются в зависимости от частоты и величины деформации превалирует тот или иной механизм ее. Однако в общем случае деформация каучука и резины складывается из трех отмеченных видов а) обратимой начальной деформации, устанавливающейся и исчезающей практически мгновенно (упругая, Гуковская деформация) б) обратимой высоко-эластической деформации, имеющей релаксационный характер, т. е. требующей измеримого времени для достижения предель [c.214]

Поэтому еще в 1916 г. было предложено использовать уклон прямолинейной части кривых растяжения для характеристики ме-хгшических свойств резины, точнее — типа каучука, поскольку было замечено, что у клок не зависит от степени вулканизации. [c.43]

Специальная литература изобилует материалами о влиянии различных ингредиентов на кривые растяжения вулканизатов. Эти материалы частично систематизированы в общих курсах технологии резины, хотя проблема эта возникает вновь с появлением каждого нового вида синтетического каучука и наполнителя. [c.74]

Мы подошли к вопросу о свойствах идеального каучука, следующих из предложенной модели. Для того чтобы понять сущность этого вопроса, необходимо более детально рассмотреть некоторые механические свойства реального каучука. Предположим, что полоска вулканизованного каучука, например обычная резиновая лента, зафиксирована с одного конца, а к другому концу приложена сила . Изменяя нагрузку и измеряя длину образца, соответствующую каждой нагрузке, можно построить график зависимости растяжения от приложенной силы. Типичная кривая, характерная для натурального каучука, приведена на рис. 4.2. Сила, отнесенная к поперечному сечению нерастянутого каучука, отложена по одной оси, а степень растяжения (в процентах) по другой. Наиболее очевидный результат состоит в том, что зависимость между приложенной силой и деформацией, или удлинением, не линейна, т. е. растяжение не прямо пропорционально приложенной силе. Такое поведение отличается от поведения обычных твердых тел, для которых выполняется закон упругости, открытый Гуком, —при любой упругой деформации удлинение пропорционально напряжению. Очевидно, что для каучуков, подвергнутых растяжению, закон Гука не выполняется. [c.70]

Наконец, к числу факторов, сильно влияющих на результаты испытаний на растяжение, должна быть отнесена температура испытания. Повышение температуры отклоняет кривую растяжения к оси удлинений. Что касается критических координат, то неоднократные наблюдения показали, что с повышением температуры сопротивление разрыву для натуральных каучуков понижается, а удлинение при разрыве несколько повышается — до 100° (рис. 28). [c.80]

Кусов считает, что, с учетом предварительной объемной деформации, каучук с наполнителями бывает растянут больше, чем чистая смесь. Это следует из значения критических координат, отсчитываемых на суммарной кривой растяжения, на которой начальные точки накладываемых кривых, с возрастанием количества сажи, бывают сдвинуты в сторону ббльших значений. [c.87]

Ползучесть (крип) представляет собой увеличение относи тельной деформации е со временем т приложения постоянной на грузки Р. Ползучесть в РТИ ведет к существенному изменению конструктивных размеров вследствие растяжения в ремнях, сжатия в уплотнительных и амортизационных подкладках, сдвига в подвесках. Значительная вначале ползучесть замедляется с течением времени. С повышением температуры ползучесть ускоряется. Характер ползучести резины при растяжении зависит от вида каучука. Кривые зависимости времени (абсцисса)—и степени ползучести (ординаты) для резин из синтетического каучука обращены выпуклостью к оси ординат, для резин из натурального каучука — к оси времен. [c.247]

Слово эластичность означает упругость, т. е. способность материала обратимо деформироваться при действии внешних нагрузок. Высокой эластичностью называется способность материала сильно деформироваться при действии сравнительно небольших внешних сил. Характерным представителем полимеров, находящихся в высокоэластичном состоянии, может служить сырой (не-вулканизованный) каучук. Температуры стеклования каучука лежат значительно ниже комнатных температур. При переходе каучука из стеклообразного состояния в высокоэластичное модуль упругости его (точнее модуль высокоэластичности) уменьшается в несколько раз и материал способен испытывать удлинения в 10 и более раз, не переходя ни предела упругости, ни предела прочности, т. е. не разрушаясь. На рис. 191 сопоставлены кривые растяжения каучука и стали. Упругая деформация каучука [c.574]

Характер кривых растяжения и сжатия полимерных стекол был подробно исследован на примере полиметилметакрилата, полистирола, поливинилхлорида, целлулоида, резин из натурального и синтетических каучуков Ю. С. Лазуркиным . Полученные им кривые растяжения различных полимеров в интервале от до температур жидкого азота имеют сходный характер. [c.46]

Действие ионизирующих излучений на натуральный каучук и синтетические диеновые полимеры и сополимеры изучалось во многих работах. Это обусловлено, во-первых, тем, что большой интерес представляют поиски новых и лучших методов вулканизации для данного имеющего исключительное значение класса полимеров и, во-вторых, тем, что очень важно найти пути повышения х устойчивости к действию ядерных излучений для использования в ядерных реакторах и в других установках атомной техники. Начальная стадия этих исследовапий изложена в гл. И1. Почти все работы о действии излучения на диеновые полимеры, опубликованные до сих пор, носят технический характер. Получено значительное число данных о виде кривых растяжения и о других свойствах для разнообразных вулканизованных и невулканизованных каучуков, и в настоящее время можно считать, что действие иопизирующих излучений приводит преимущественно к сшиванию, если не считать тех случаев, когда доля диенового компонента очень мала, например в бутил-каучуке (стр. 133). Однако большинство этих работ относится к числу прикладных, и в соответствии с задачами этой книги ниже рассмотрены в основном лишь те исследования, которые дают возможность судить о происходящих реакциях. О большинстве остальных практически важных исследований только кратко упоминается, однако приводятся все необходимые ссылки, по которым можно найти более подробные сведения. [c.171]

Как указывалось в начале этой главы, почти все выполненные до сих цор исследования, касающиеся действия излучений на диеновые полимеры, носят в основном прикладной характер. В уже упоминавшейся работе Чарлзби проведено более детальное исследование. Другим тщательно выполненным исследованием является работа Борна [49] (стр. 73), которая нами до сих пор подробно не обсуждалась. Целью этой работы являлось прежде всего повышение радиационной стойкости каучуков. В работе Борна изучались не только обычные кривые растяжения вулканизованных эластомеров, но использовался также метод релаксации напряжения, предложенный Тобольским (стр. 76). Если не происходит изменения размеров образцов, этот метод позволяет определять степень протекания деструкции цепей независимо от процесса сшивания. Вулканизаты натурального каучука, наполненные сажей и ненаполненные, релакси-руют под действием -[-излучения. Напряжение уменьшается до 44% его первоначального значения при облучении в вакууме дозой 74 мегафэр. При облучении в присутствии воздуха напряжение -при той же дозе составляет только 4% его начального значения. Для вулканизатов со полимера бутадиена с акрилонитрилом наблюдается такой же процесс релаксации, который, однако, происходит медленнее. Для неопрена найдены лишь небольшие изменения напряжения, в то время как для 0Р-5 и полибутадиена обнаружено заметное его возрастание. Это последнее наблюдение показывает, какого рода ошибки и неточности могут происходить в интерпретации результатов измерений релаксации напряжения в том случае, если в результате облучения меняется масса и размеры образцов. Представляется маловероятным, чтобы количество элементов, создающих напряжение в полибутадиене и 0Р-5, возрастало в равновесных условиях по-видимому, в действительности в цроцессе облучения изменяются размеры о-бразцов. Поэтому скорость деструкции, вероятно, вообще выше, чем найденная по этому методу, если только не внесены поправки для учета изменения размеров. [c.184]

Вилларс и Фрондиси исследовали поведение каучуков при растяжении со скоростью около 50 см/мин. При этом обнаружилось, что прочность некристаллизующихся каучуков, например силиконового, 0Е-5, хайкар и др., слегка возрастала при повышении скорости растяжения (приблизительно на 50% при увеличении скорости от 0,25 до 50 см1мин), а разрывное удлинение уменьшалось (приблизительно на 25%). Однако для кристаллизующихся каучуков, т. е. каучуков, в которых при больших степенях удлинения происходит их кристаллизация, наблюдался минимум прочности и максимум разрывного удлинения при некотором значении скорости растяжения. Вилларс объяснял существование минимума прочности тем, что кристаллизация каучука при его растяжении происходит приблизительно за 1 сек. Кристаллизация приводит к резкому повышению кривой зависимости нагрузки от деформации при больших степенях удлинения. Если бы кристаллизация отсутствовала, предел прочности при растяжении должен был бы понизиться. При повышении скорости растяжения кристаллизация произойти не успевает, поэтому понижается предел прочности. Однако прп таких скоростях растяжения, при которых кристаллизация вообще не происходит из-за кратковременности процесса деформации, прочность начинает возрастать подобно тому, как это происходит в случае некристаллизующихся каучуков. [c.389]

Уравнение Муни—Ривлина было успешно применено для описания кривых растяжения вулканизатов полидиметилсилоксанового каучука Увеличивая густоту сетки облучением каучука быстрыми электронами, удалось показать, что параметр j в уравнении (111.17) возрастает, но его числовое значение уменьшается при набухании. При весьма значительном набухании величина С а остается приблизительно постоянной. [c.201]

Это согласуется с результатом, полученным Вигандом и Брэндли , которые нашли, что распределение е имеет тот же вид, что и распределение о , но только первое несколько з же (рис. 45, 46). Они исследовали свойства резины из натурального каучука при комнатной температуре. В исследованном ими случае 5 (е ,) является кривой растяжения, а не огибающей разрывов. [c.365]

Как видно из приведенных данных, величина теплового эффекта растяжения сырого каучука пропорциональна степени растяжения (но ие нагрузкам). При этом количество выделяющейся теплоты примерно в 10 раз превосходит тепловой эквивалент работы, затрачиваемой на растяжение Образца и определяе-хмой из кривой растяжения. [c.225]

На рис. 13 приведена кривая нагрузка — удлинение призматических образцов чистой смеси натурального каучука. Аналитическое выражение этой кривой имеет Рис. 13. Кривые растяжения резины следующий вид по Айзенбергу и Фаленберг. [c.57]

На рис. 55 приводятся данные, показывающие влияние кристаллизации на прочность в виде кривых растяжение — удлинение для различных видов иенаполненного каучука. Резиновые смеси, кристаллизующиеся при удлинении (например, натуральный каучук, неопрен, или бутилкаучук), характеризуются значительно более высокой прочностью, чем иекристаллизую-щиеся каучуки (бутадиен — сополимер пербунан и буна-З). [c.612]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология