Озонное растрескивание влияние растяжения

Некоторые интересные данные о влиянии растяжения образцов на степень озонного растрескивания каучука, в особенности бутилкаучуков, приведены в работе Гроссмана и Блуштейна [499]. Эти авторы постулировали, что время, протекающее до озонного повреждения каучука, зависит от нагрузки лишь в тех случаях, когда сохраняется возможность переориентации полимерных цепей. Например, для бутилкаучуков при удлинениях, превышающих 100—200%, когда полимерные цени располагаются упорядоченно, у материала уже не остается возможности к хотя бы частичной компенсации результатов разрыва цепей путем их переориентации, и время, определяющее скорость озонного растрескивания, уже не зависит от удлинения. Кроме того, в обсуждаемой работе было установлено, что зависимость между скоростью озонного растрескивания бутилкаучука и концентрацией озона соответствует реакции второго порядка. Это позволило авторам предположить, что в данном случае озонное растрескивание представляет собой результат не только озонолиза двойных связей, а происходит вследствие какого-то более сложного процесса. Поэтому ими был предложен механизм реакции, согласно которому одновременно протекают два процесса озонолиз и окисление. То, что устойчивость бутилкаучука к озонному растрескиванию в зиачительной степени зависит от температуры, было использовано для доказательства наличия окислительного процесса, протекающего по свободнорадикальному механизму. [c.138]

Озонное старение, протекающее под влиянием ничтожных концентраций атмосферного озона, заключается в появлении и росте трещин на деформированных (с растяжением) резинах. Характерным для озон ного растрескивания является различный ход кривых зависимостей времени до появления трещин (Тт) и времени разрыва (Тр) от напряжения. С ростом деформации растяжения т,. монотонно уменьшается, обычно проходит через минимальное значение в области наиболее опасной критич. деформации У резин на основе таких каучуков, как натуральный, бутадиен-стирольный и подобных им, е р. составляет 5—20%, у резин из карбоксилсодержащих каучуков, наирита, бутилкаучука >40%. Для озонного старения характерна очень слабая, а в области деформаций, близких к Вцр., и аномальная зависимость скорости роста трещин от темп-ры. Это в основном связано с более равномерным распределением напряжений в устьях трещин из-за сильного увеличения их количества с ростом темп-ры. Солнечный свет обычно сильно ускоряет озонное растрескивание. [c.306]

Форма трещин оказывает существенное влияние на величину коэффициента концентрации напряжения. Более тупые трещины в резине из полихлоропрена, чем в резине из НК, являются одной из причин более высокой его сопротивляемости озонному растрескиванию Изменение формы трещин с увеличением растяжения резин от поперечных к круглым и к продольным появление [c.89]

Таким образом, скорость разрушения напряженных резин при небольших напряжениях, характерных для эксплуатации, в первую очередь определяется возможностью химического взаимодействия полимера с озоном. Кроме этого, однако, на сопротивление озонному растрескиванию оказывает влияние физическая структура полимера — способность к молекулярной ориентации и подвижность макромолекул. В основу классификации резин по их сопротивлению растрескиванию в среде озона положены максимальные концентрации озона, которые при 20%-ной статической деформации растяжения резина выдерживает без растрескивания при 25+3 °С в течение определенного времени. [c.30]

Бакли и Робисон [8891 изучали действие озона на вулканизаты каучука. Ими отмечается, что поскольку действие озона связано с химической реакцией, протекающей прежде всего на поверхности, то, помимо степени непредельности, важным фактором является газопроницаемость каучука, которая в свою очередь зависит от способности образца к растрескиванию. На скорость растрескивания оказывает влияние растяжение образца и связанные с этим явления релаксации и распределения [c.656]

Применение одной степени деформации неудовлетворительно по следующим причинам. Поскольку скорость озонного растрескивания меняется с возрастанием деформации немонотонно, обычно для испытания выбирается область так называемой критической деформации , при которой озонное растрескивание происходит наиболее быстро. Однако при переходе к новой рецептуре резин может потребоваться существенное изменение этой области поэтому нельзя производить сопоставление разных резин при какой-либо одной степени деформации, а надо при менять довольно широкий диапазон растяжений (от 5 до 80%) Это может быть достигнуто либо испытанием одного образца в разных частях которого имеется разная деформация (образ цы в виде двусторонних лопаток, двойного клина и спирали) либо испытанием серии образцов в виде прямоугольных поло сок. имеющих более однородную деформацию в последнем слу чае образцы испытываются при разных деформациях. Приме няя неоднородную деформацию, создают таким образом в образ це набор различных степеней растяжения, в связи с чем имеет ся большая вероятность попасть на степень растяжения, при которой наиболее интенсивно воздействие озона. Однако и в этом случае разные резины поставлены не в одинаковые условия озонного старения из-за взаимного влияния процессов, протекающих по-разному на участках разной деформации. Поэтому образцы в виде двусторонних лопаток, двойного клина и спирали, имеющие разную деформацию в разных частях, хуже, чем прямоугольные образцы-полоски. [c.410]

Старение в атмосферных условиях полимеров, особенно таких, как натуральный и синтетические каучуки, связано с одновременным воздействием на них ряда факторов, из которых наиболее важными являются кислород и свет. Химическое действие этих факторов было рассмотрено в гл. 4 и 2 соответственно. Их влияние на физические свойства материала при статических условиях обычно сводится к увеличению жесткости, а в случае крайне длительных экспозиций — к образованию сетки тонких трещин. Совершенно иначе происходит растрескивание в растянутом каучуке. В этом случае трещины возникают раньше, чем появятся какие-либо другие признаки старения. Эти трещины всегда перпендикулярны направлению растяжения и образуются в тени или даже в темноте так же быстро, как и при ярком солнечном освещении. Вильямс [40] первый отметил, что возникновение этих трещин происходит в результате действия озона. [c.204]

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]

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