Сажекаучуковые гели

При изучении физико-химических свойств сажевых смесей было установлено, что в смеси часть молекул каучука связана с частицами сажи и образует так называемый сажекаучуковый гель. Другая часть каучука находится в свободном состоянии и может быть выделена из сажевой смеси ее молекулярную массу можно измерить обычными способами. Содержание такого несвязанного каучука широко изменяется в зависимости от типа эластомера и условий приготовления смеси [4]. [c.73]

Содержание связанного каучука в сажекаучуковом геле, % (масс.) 40 54 [c.78]

Цифры относятся к сажекаучуковому гелю. [c.78]

В [1,2] было показано, что при смешении на вальцах сажи с каучуком создаются такие условия, три которых взаимодействие контактируемых материалов приводит к образованию сажекаучукового геля, достаточно (прочного, чтобы связанный с сажей каучук не растворялся в обычных растворителях. [c.200]

Рис. 101. Количество сажекаучукового геля при пластикации натурального каучука в присутствии различных типов сажи

Количество сажекаучукового геля, [c.346]

Полидиметилсилоксан, содержащий коллоидную двуокись кремния, образует гель, подобный сажекаучуковому гелю [86]. В данном случае, очевидно, происходит образование силоксановых связей между полимером и поверхностными гидроксильными группами наполнителя [25, 87] [c.347]

Смешение высоковязких сред. С. высоковязких иолимеров (вязкость 50 н-сек/м , или 500 пз) друг с другом или с сыпучими либо жидкими ингредиентами осуществляется гл. обр. под действием механич. сил (из-за высокой вязкости смеси диффузия протекает крайне медленно). Процесс характеризуется очень низкими значениями критерия Рейнольдса (Re- l), что соответствует ламинарному течению (т. наз. ламинарное С.). Ингредиенты (напр., сажа, мел, красители) вводят в виде болео или менее крупных кусков (от неск. м.п до десятков сж), к-рые в процессе С. также измельчаются (т. е. подвергаются диспергированию). Эксплуатационные характеристики изделий зависят не только от равномерности распределения смешиваемых ингредиентов, но и от полноты протекания при С. физико-хим. процессов, наир, набухания полимера в пластификаторе, формирования сажекаучукового геля при изготовлении саженаполненных резиновых смесей. [c.213]

На рис. 6.8 и 6.9 представлено изменение содержания сажекаучукового геля при обработке смеси на вальцах [12]. Образующийся на ранних стадиях обработки гель частично разрушается при дальнейшем механическом воздействии. При повышении температуры механической обработки содержание геля уменьшается. Акцепторы макрорадикалов предотвращают или значительно уменьшают содержание геля, образующегося при механической обработке [11, 12]. [c.230]

Все изложенное выше позволяет прийти к выводу о том, что большую роль в процессе образования сажекаучукового геля играет механическая активация полимера. [c.230]

Рис. 6.7. Накопление сажекаучукового геля при обработке на вальцах сажевых смесей узких фракций СКД на воздухе при 65—70 °С

Рис. 6.8. Изменение содержания сажекаучукового геля в процессе механической обработки натурального каучука на вальцах при 25°С [5].

Рис. 6.9. Влияние температуры механической обработки на количество образующегося сажекаучукового геля после пятикратного пропускания смеси через

Рис. 6.11. Влияние типа сажи на образование сажекаучукового геля НК в процессе его механической обработки на вальцах

НЫМ, однако, считать, что улучшение свойств резин при наполнении сажами прямо связано с содержанием сажекаучукового геля [30]. [c.233]

Представления о структуре сажекаучуковых гелей послужили плодотворной основой для принципиально нового пути синтеза наполненных резин непосредственно из каучуков и олигомеров (см. гл. 1). [c.233]

Наполнитель оказывает существенное влияние на характер кристаллизации воска. Введение уже 5 масс. ч. канальной сажи почти полностью прекращает кристаллизацию в объеме и способствует перемещению центров кристаллизации из объема на поверхность. Возможно, что образованию и росту кристаллов низкомолекуляр-ных веществ в объеме препятствует образующийся при адсорбции каучука на саже сажекаучуковый гель. [c.283]

В исследованиях, посвященных усилению резин, большое внимание уделяется образованию сажекаучукового геля или связан- [c.95]

Рис. 78. Изменение количества сажекаучукового геля в зависимости от температуры пластикации (пять пропусков через вальцы).

Увеличение реакционной способности полимеров, подвергнутых механической деструкции, проявляется не только во взаимодействии с кислородом, стабильными радикалами и стабилизаторами. Большое значение имеют реакции макромолекулярных свободных радикалов с сажами. При смешении каучуков с сажами обнаружено образование сажекаучуковых гелей с развитой пространственной структурой. В ряде работ [c.45]

Ниже мы приводим некоторые наиболее важные результаты из работ Тобольского, вскрывающие основные закономерности образования и дальнейших превращений сажекаучуковых гелей. На рис. 6 представлено изменение количества сажекаучукового геля при обработке смеси на вальцах. Образующийся на ранних стадиях обработки гель затем частично разрушается при дальнейшем механическом воздействии. С повышением температуры количество геля уменьшается, как это показано на рис. 7. Акцепторы макромолекулярных радикалов предотвращают или значительно уменьшают количество образующегося при механической обработке геля. [c.46]

В. Ф. Ватсон прямыми опытами показал, что акцепторы реагируют с полимерными радикалами, а не с поверхностью сажевых частиц. Различные сажи сильно отличаются по своей активности при взаимодействии с макромолекулярными радикалами каучука (рис. 8). Накопление геля в процессе механической обработки в большой степени зависит от природы каучука. Образование сажекаучуковых гелей при переработке полимеров оказывает существенное влияние на технологические свойства смесей и физикомеханические свойства резин. Однако вопросы, относящиеся к данной проблеме, выходят за рамки настоящей статьи. [c.46]

Количество сажекаучукового геля, т. е. количество нерастворимой части сырой резиновой смеси, зависит от активности наполнителя [1], молекулярного веса каучука [3], степени диоперсности сажи 14]. Догадкин 15], Новиков [3] 1П01казали, что образование геля обусловлено возникновением сажевой сетки, степенью переплетения гибких цепных молекул каучука и, в конечном счете, зависит от величины энергии межмо-лекулярного взаимодействия каучука с сажей. В ряде работ образование сажекаучукового геля связывается с эффектом усиления каучука, увеличением модулей и износостойкости (3, 5]. [c.200]

Определение сажекаучукового геля, а также определение растворимости сажекаучуковой смеси может быть нримене-по для относительной >оценки прочности связи каучука с сажей, а также с другими наполнителями. [c.200]

При набухании небольших образцов невулканизованных полимеров в течение длительного времени (по крайней мере, 12 часов) в хорошем растворителе весь технический углерод остается в сажекаучуковом геле, а вся растворимая часть полимера (обычно фракция с пониженной молекулярной массой) удаляется. Поэтому относительное содержание полимера в геле отражает распределение наполнителя в полимерной смеси. При сочетании этого метода с ТГА и ТЭМ в процессе исследования смесей изобутилен-изопренового каучука, даже в случае его предварительного смешения с ТУ (N347), с НК или [c.580]

Рис, 100. Изменение количества сажекаучукового геля в зависимости от температуры пластикации (5 пропусков через зазор вальцев). [c.129]

X таким хорошо известным явлениям, как получение нерастворимого сажекаучукового геля [53], также следует подходить с позиций специфического взаимодействия полимера с поверхностью сажи. В частности, причину появления сажекаучукового геля многие исследователи видят во взаимодействии радикалов или механически активированных макромолекул каучуков с активными центрами на поверхности сажи [47—49, 54—56]. Другие считают, что образование сажекаучукового геля происходит за счет кислородсодержащих групп [52]. Кислород воздуха, как и свободные стабильные радикалы, является акцептором макрорадикалов, поэтому на воздухе или в присутствии специально введенных акцепторов радикалов сажекаучукового геля образуется значительно меньше, чем в инертной среде [56]. Какие химические группы на поверхности сажевых частиц взаимодействуют с полимерными радикалами, возникшими в процессе меха-нохимических превращений, окончательно не установлено. Однако [c.345]

Известно, что пределы молекулярных масс, до которых может пройти деструкция, зависят от гибкости цепи полимеров. Например, для жесткоцепных полимеров этот предел может быть очень низким, в то время как для НК он составляет 70 тыс., а для СКД — 40 тыс. [26, 27]. Предельная молекулярная масса проявляется также и в явлении механической активации (рис. 6.7). Так, при вальцевании сажевой смеси полибутаднена с молекулярной массой 200- 250 тыс. сажекаучуковый гель не образуется. Однако при использовании полимера с молекулярной массой 400 тыс. он образуется в значительном количестве. Следовательно, существует предельная молекулярная масса полимера, ниже которой молекулярная цепь механически не активируется. [c.229]

Стереорегулярный полибутадиен деструктируется на вальцах с ничтожно малой скоростью даже при комнатной температуре. Однако и этот полимер с большой скоростью и в большом количестве образует сажекаучуковые гели при приложении механических напряжений в широком диапазоне температур. Как видно из рис. 6.10, температурная зависимость скорости образования геля в системе 1 ис-полибутадиен — сажа (типа НАР) выражена слабо. Введение сажи в раствор каучука, диспергирование ее в растворе каучука в шаровой мельнице с последующим удалением растворителя и нагревание такой смеси до 150°С в течение 30 мин не приводит к образованию геля. Следовательно, механические воздействия, развивающиеся при вальцевании, являются необходимыми для образования сажекаучукового геля и при использовании полибутаднена. [c.230]

Рис. 6.10. Кинетика образования сажекаучукового геля в ч С-пэлибутадиене при обработке на вальцах при 25 °С (1), 100 °С (2), 150 °С i5), 175 °С (4), при нагревании на воздухе при 175°С (5), 150°С (б).

Сажекаучуковые гели, как и обычные вулканизаты, ограниченно набухают в растворителях, что указывает на образование пространственной сетки. Однако по свойствам такие гели существенно отличаются от вулкаиизатов. При сравнении термомеханических кривых для бутадиенового каучука, сажекаучукового геля и термовулканизата, полученного из геля, обнаружили [c.232]

Полученные данные вскрывают причины своеобразного пове-денчя сажекаучуковых гелей, имеющих свойства, характерные, с одной стороны, для сырых резиновых смесей (текучесть под действием небольших сил), с другой — для резин (наличие предела набухания, области высокоэластичности на термомеханических кривых). Развитая пространственная структура, включающая связи каучук — сажа и каучук — каучук, обусловливает ценный комплекс свойств как сырых смесей, так и резин. В частности, образующиеся связи фиксируют форму заготовки, дают возможность проявиться ориентации молекулярных цепей (каландровый эффект, литье под давлением и др.). Течение резиновых смесей в отличие от линейных каучуков является по своей природе химическим, так как при переработке происходит непрерывное разрушение и образование новых связей. Поэтому появляется воз- [c.232]

Содержание сажекаучукового геля оказывает влияние также и на технические свойства резин прочность, фрикционный износ, усталость. За счет изменения только режима смешения можно в несколько раз повысить износостойкость резин. Было бы невер- [c.233]

Рис. 6.13. Кинетика релаксации напряжения 01/00 в сажекаучуковом геле (3.4,5,6) и термовулканизате (1,2)

При смешении каучуков с активными наполнителями вследствие повышенной жесткости каучука смесь разогревается, образуя нерастворимый сажекаучуковый гель, поэтому вальцы должны интенсивно охлаждаться. Наиболее рацио нально применять вальцы с фрикцией 1 1,25 при скорости вращения валков 20—30 об1мин. Увеличение фрикции приводит к большему разогреву смеси. Оптимальное время смешения устанавливается экспериментально с учетом рецептуры смеси. [c.152]

Влияние структур, создаваемых наполнителем, на износ достаточно сложнЬ и неоднозначно. Активные наполнители обеспечивают повышение износостойкости. С увеличением содержания связанного каучука в сажекаучуковом геле, т. е. с увеличением числа достаточно прочных связей каучук — сажа, износостойкость растет. При прочих равных условиях износостойкость увеличивается с повышением степени дисперсности саж (основных видов активных наполнителей), усложнением первичной структуры их и увеличением содержания активных групп на поверхности частичек. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология