Химические и физические свойства каучука и резины

Химические и физические свойства каучука и резины. Методы анализа и не [c.364]

Наиболее подробно роль взаимодействия в механизме усиления рассматривалась для наполненных резин [15, 4581- Установлено, что как физическое, так и химическое взаимодействие полимера с поверхностью частиц наполнителя играет важную роль в усилении. Однако вопрос о вкладе каждого механизма в усиление различных систем еще не может считаться решенным. Краусс [459] подробно рассмотрел, различные аспекты взаимодействия между эластомерами и усиливающими наполнителями, в частности вопрос о влиянии химических свойств поверхности сажевых частиц на усиление каучуков. Он установил, что характер взаимодействия сажи [c.251]

Химические свойства полимера неотделимы от его физических свойств кроме того, эти свойства в значительной мере определяются химической природой отдельного звена молекулы, аналогичного гидрированному мономеру, и отчасти флуктуацией энергии по цепной молекуле, приводящей к возникновению слабых участков. Можно считать, что элементарные акты той или иной реакции у полимеров, вероятно, протекают аналогично соответствующим реакциям низкомолекулярных соединений. Известно, что процессы окисления и полимеризации низкомолекулярных углеводородов рассматриваются как цепные реакции, протекающие через промежуточное образование свободных радикалов. Окисление каучуков и резин также является сложным цепным процессом, в течение которого возникают свободные радикалы (высокомолекулярные и низкомолекулярные). [c.8]

Резина — эластичный материал, получаемый из натурального или искусственного каучука. Существует много сортов резины, сильно отличающихся между собой физическими и химическими свойствами. В гальваностегии используются электроизоляционные свойства резины и ее химическая стойкость. Резина применяется, например, для облицовки ванн и других аппаратов, для изоляции подвесок и тех мест на обрабатываемых изделиях, которые почему-либо не должны подвергаться покрытию. Из резины изготовляются перчатки, сапоги и фартуки, применяемые в качестве спецодежды для работников гальванических цехов. Резиновые изделия портятся от нагревания свыше 150° и от действия сильных окислителей, например концентрированной серной и азотной кислот. [c.47]

О.казалось, что кислород со временем присоединяется к молекула.м каучука и изменяет физические свойства резины. Чтобы предупредить и затормозить этот процесс, в резину вводят противостарители . Ими обычно бывают различные фенолы, продукты взаимодействия ацетона с анилином и вещества других химических классов. На старение резины оказывают большое влияние ультрафиолетовые лучи. [c.106]

Каучук (натуральный и синтетический) по химическому составу представляет собой высокомолекулярные углеводороды, имеющие в своих молекулах большое количество ослабленных химических связей между атомами углерода. Это определяет собой сравнительно малую химическую стойкость каучука и, как следствие, изменчивость его физических свойств с течением времени. Однако химическая стойкость, а вместе с ней физические, свойства каучука могут быть резко повыш,ены путем превраш,е ния его в резину так называемым процессом вулканизации. Химическая структура резины не может еще считаться достаточно изученной и можно лишь предполагать, что при вулканизации каучука, по-видимому, происходит присоединение серы по месту - ослабленных химических связей. В результате этого и наблюда- ется значительное изменение химических и физических свойств продукта такой обработки. [c.301]

В книге излагаются химические и физические свойства каучука — натурального и синтетического, а также дается описание физико-химической стороны явлений, лежащих в основе технологии каучука и резины. [c.2]

Набухание в жидкостях — одно из характерных свойств высокомолекулярных соединений. Изменение свойств резин при набухании связано с диффузней — проникновением молекул жидкости в межмолекулярные пространства каучука и ослаблением его межмолекулярных связей. Физическим изменениям резины сопутствуют и химические, поскольку после набухания резина более подвержена действию кислорода воздуха. Кроме того, жидкости могут экстрагировать из резины пластификаторы и другие растворимые ингредиенты, меняя ее состав и свойства. [c.199]

Создание новых машин и аппаратов вызвало потребность в деталях, совмещающих механические свойства металлов с вибростойкостью, прочностью на истирание, антикоррозионной стойкостью и другими свойствами, присущими резине. Таким образом, возникла задача прочного и надежного соединения двух материалов, совершенно различных по составу, структуре и свойствам, — резины и металла. Для решения этой задачи совместными усилиями ученых, технологов и конструкторов был разработан ряд новых методов крепления резины к металлам. Этому способствовало появление резин на основе каучуков, физические и химические свойства которых соответствовали требованиям промышленности новых видов синтетических смол, ставших основой ряда клеев новых агентов вулканизации и полимеризации, применяемых для отверждения этих клеев. [c.9]

В настоящей книге мы разделяем понятия устойчивости к необратимым (химическим) и обратимым (физическим) изменениям свойств каучуков и резин под действием повышенных температур в тех или иных средах. [c.22]

Свойства эластомерных композиций можно варьировать в широких пределах. Путем подбора соответствующего типа каучука, а также других составляющих можно изготовить материал, отвечающий требованиям к механическим, термическим, химическим, электрическим или другим физическим свойствам. Например, для получения резины с высокими прочностными и деформационными свойствами традиционно используют натуральный каучук, либо синтетический бутадиен-стирольный. [c.98]

Физика и химия полимеров изучают проявление общих законов физики и физической химии в поведении высокомолекулярных соединений и специфику их свойств, которая выражается в ряде отклонений от общих законов и обусловлена, главным образом, необычно большим размером молекул полимеров. В самом деле, большинство синтетических и природных полимеров по химическим свойствам во многом напоминает свои низкомолекулярные аналоги — сложные эфиры и амиды дикарбоновых кислот, углеводы и углеводороды жирного ряда и их многочисленные производные. Наиболее существенные отличия полимеров и низкомолекулярных аналогов наблюдаются в их физико-механических свойствах. Достаточно сказать, что нет таких веществ, построенных из обычных молекул низкой молекулярной массы, которым присуще было бы необыкновенное сочетание прочности металла и эластичности каучуков, каким обладают полимерные материалы — волокна, пленки, пластики, резины. [c.5]

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]

Большие размеры макромолекул полимеров обусловили и еще одну важную особенность их в сравнении с низкомолекулярными веществами той же химической природы. Уже у пропана могут быть два структурных изомера — нормальный и ызо-пропап. Огромная макромолекула полимера может быть линейной и разветвленной, т. е. иметь боковые ответвления от основной цепи. При этом молекулярная масса линейной и разветвленной молекул может быть одинакова, т. е. они являются изомерами. Физические и механические свойства полимеров, состоящих из линейных или из разветвленных макромолекул, сильно различаются (например, полиэтилен низкого и высокого давления). Наконец, несколько макромолекул полимера могут быть соединены между собой химическими связями, что приводит к еще большему отличию их свойств. Так получают сшитые, или сетчатые, полимеры (например, резину из каучука). Таким образом, в зависимости от формы и строения молекул полимеры могут быть линейными, разветвленными и сетчатыми (рис. 1). [c.9]

Разброс физических и химических характеристик, которые присущи каучук кам, латексам и другим исходным продуктам и резинам, вследствие особенностей их молекулярного строения, различий в условиях производства и испытаний очень велик. Поэтому характеристики свойств необходимо рассматривать как средние или условные показатели, а не как абсолютные константы. [c.5]

Почти все свойства эластомеров, как физические, так и химические, зависят от степени вулканизации. Поэтому в литературе по каучуку, особенно при описании новых полимеров, ингредиентов смесей или методов испытания, приводят опытные данные по влиянию степени вулканизации на свойства резин. Ряд общих [c.97]

С другой стороны, практика предъявляет свои требования к физической химии, проверяет на опыте ее теоретические выводы, обогащает ее содержание и способствует дальнейшему развитию этой науки. Многие разделы прикладной физической химии выделяются со временем в самостоятельные области технической науки, как, например, теория металлургических процессов, учение о коррозии металлов и др. Физическая химия высокополимеров и материалов, вырабатываемых на их основе (пластмасс, каучуков и резин, искусственных волокон и т. п.), изучает их внутреннее строение и физико-химические свойства, а также физи-ко-химию процессов их получения (процессов полимеризации и поликонденсации). [c.24]

Непосредственное облучение саж в присутствии и в отсутствие воздуха, а также радиационно-химическое пришивание на их поверхности физически адсорбированных веществ дают возможность изменять (модифицировать) их свойства. Введение таких саж в каучук оказывает значительное влияние на физико-механи-ческие характеристики получаемых резин [181]. [c.52]

По комплексу других физических и химических свойств эти каучуки близки друг к другу. Наиболее ценными свойствами растворных каучуков являются низкое содержание примесей узкое молекулярно-массовое распределение, что обеспечивает лучшие динамические свойства резин низкая усадка резиновых смесей более высока-я износостойкость и отличная морозостойкость. [c.169]

Многие привычные нам для области обычных соединений химические и физические представления оказываются непригодными или ограниченно приложимыми в области высокомолекулярных веществ. Молекулы особо важной группы этих веществ — высокополимеров — содержат десятки и сотни тысяч одинаковых групп атомов, соединенных последовательно в одну цепь. Хотя длина таких цепных молекул может достигать размеров в доли микронов, поперечные размеры их остаются очень малыми. Поэтому отношение длины к поперечнику для таких молекул очень велико — порядка десятков тысяч. Легко себе представить, что стержень, сделанный из самого твердого материала, при таком соотношении размеров окажется гибким, примерно как стальная проволока. Детальные физические исследования свойств цепных молекул показали, что эти молекулы действительно гибки и способны в широких пределах изменять свою форму как вследствие обычного теплового движения, так и при воздействии на них внешних сил. Хорошо известная всем растяжимость резины есть не что иное, как следствие раскручивания растягивающими внешними силами скрученных в хаотические клубки молекул каучука. Сокращение растянутой резины после освобождения ее от действия сил является следствием [c.14]

Вулканизация каучука представляет собой процесс его превращения из пластического в эластическое состояние,. причем происходящее при этом изменение химических и физических свойств каучука значительно расширяет область его применения. Явление вулканизации было открыто в 1840 г. Чарльзом Гудьиром, который заметил, что при нагревании пластициро-ванного каучука с серой получается продукт, обладающий гибкостью и эластичностью. Вулканизацию осуществляют путем добавления к пластицированному каучуку вулканизующего агента, например серы, с последующей гомогенизацией смеси и нагреванием ее в пресс-форме (в случае серы до температуры выше 110°С). Нагревание сопровождается сшиванием молекул каучука, причем чем больше число поперечных связей, тем тверже полученный продукт. Вулканизованный натуральный каучук находит большое применение из него изготовляют шины, пористую резину, подметки для обуви, изоляцию для электрических проводов и кабелей и др. [c.278]

Химическая теория Вебера благодаря наглядности и солидному экспериментальному обоснованию псшучила широкое распространение среди исследователей каучука и резины. Можно сказать, что эта. теория к началу текущего столетия сделалась главенствующей. Однако уже в указанный период некоторые из положений Вебера вызывали сомнения и не подтверждались последующими опытами других исследователей. В частности, возникла дискуссия вокруг вопроса о верхнем и нижнем пределах вулканизации. Если мнение о наличии верхнего предела разделяется в конечном счете в той или иной трактовке большинством исследователей, то существование нижнего предела вскоре же было отвергнуто дальнейшим развитием техники вулканизации. Применение ускорителей значительно снижало минимальное количество серы, потребное для эффекта вулканизации. Разительным примером подобного снижения могут служить, правда, значительно более поздние опыты Бруни который показал, что технически полноценный вулканизат может быть получен с содержанием серы в 0.16%. Это количество серы лежит уже далеко за нижним пределом, указанным Вебером. В свете имевшихся в то время представлений о строении каучука казалось непонятным. каким образом присоединение такого ничтожного количества серы может так радикально, как это происходит при вулканизации, изменять физические свойства каучука. [c.316]

Каучуки, вулканизованные только в смеси с вулканизующими агентами, не обладают необходимыми для различных целей жесткостью, сопротивлением растяжению, истиранию и надрыву. Эти свойства можно придать каучуку, добавляя в резиновую смесь так называемые наполнители. Они обычно бывают двух типов инертные наполнители (глина, мел и др.), которые почти не оказывают влияния на физические свойства резины, но облегчают переработку резиновой смеси, цусиливающие наполнители (обычно сажа), которые улучшают перечисленные выше свойства вулканизованного каучука. С целью предупреждения старения каучука, т. е. потери каучуком эластичности и других ценных свойств, в резиновую смесь вводят различные стабилизаторы — антиокислители (например, фенил-(5-нафтил-амин). Чтобы ускорить процесс вулканизации, в резиновую смесь вводят небольшие количества органических соединений, которые называют ускорителями (меркап-тобензтиазол, дифеинлгуанидин и др.). Оказалось, что для наиболее эффективного использования ускорителей вулканизации необходимо присутствие некоторых других химических веществ (обычно окисей металлов), называемых активаторами. В свою очередь действие активаторов наиболее эффективно в присутствии растворимых в каучуке мыл (солей жирных кислот), которые могут образовываться в процессе вулканизации. [c.422]

Изменения реакционной способности, сопровождающие графитизацию. Все сказанное выше позволяет сделать дополнительные замечанья относительно данных, пр11веденных в табл. 4.1. В результате графитизации сажи не только уничтожаются активные центры, а поверхность превращается в энергетически однородную в отношении физической адсорбции, но также ликвидируются почти все химически активные центры. Поэтому трудно принять какое-то однозначное решенье о причине уменьшенья усиливающей способности графитированной сажи. Можно лишь попытаться установить специфические взаимодействия между наполнителями и каучуками и увязать эти взаимодействия непосредственно с характерными изменениями физических свойств резины, описываемые под названием усиления. [c.123]

Старение каучуков и резин. Наличие двойных связей в кау-чуках и резинах вызывает в процессе длительного хранения их,, а также при эксплуатации резиновых изделий изменения физических, химических и механических свойств, с частичной или полной утратой эластичности. Подобное изменение свойств каучуков и резины называется старением. [c.356]

Резина, выбранная на основе стойкости к химическому воздействию и теплостойкости, должна быть испытана на способность выдерживать эксплуатационные условия (нагрузка, удар, сдвиговая деформация, абразивный износ и т. д.). Например, во многих случаях силиконовый каучук не может использоваться, поскольку он уступает другим каучукам по своим физическим свойствам. Кроме того, такие широко распространенные материалы как НК или БСК уступают свои позиции нитрилу, карбоксилированному нитрилу или даже полиуретановым каучукам, обладающим лучшей несущей способностью в оборудовании, где встречаются очень высокие давления в зазоре между валами. [c.364]

Представленный на конференцию доклад [9] свидетельствует о широких возможностях совершенствования серасодержащих вулканизующих систем для шинных резин путем применения новых типов ускорителей вулканизации. В этом докладе изложены основные результаты исследования действия бис-(бензтиазолил-2-сульфен) амидов в качестве ускорителей вулканизации каучуков общего назначения. -Исследованный ряд соединений приведен в таблице 1. Особенности синтеза этих соединений, их химические и физические свойства описаны в работах [10—12]. [c.305]

Можно предположить, что избыточное поглощение газа наполненными полимерами обусловлено как адсорбционными процессами на поверхности частиц наполнителя, так и механическим захватом пузырьков газа в виде аэрофлокул прилипающих к поверхности частиц, аналогично тому, как это имеет место при флотации Отдельные участки на поверхности частиц наполнителя, например сажи, неравноценны по своей физической и химической природе, что обусловливает различную сорбционную способность этих участков Опыты по сорбции бутена на саже позволили установить, что наибольшее выделение тепла происходит при заполнении лишь 40% поверхности сажевых частиц монослоем молекул бутена Возможность адсорбции газа на участках поверхности частиц наполнителя, не смоченных полимером, подтверждается в некоторых случаях высокой теплотой сорбции газа, зависящей от степени дисперсности наполнителя а также наличием адсорбционно-связанного газа на поверхности минеральных частиц до введения их в полимер В других случаях, например при введении инертных наполнителей — мела или барита, вероятность адсорбции невелика и большие значения коэффициентов сорбции, по-видимому, обусловлены присутствием механически захваченного при изготовлении смеси газа, пузырьки которого сохраняются в резине за счет фиксации ее структуры при вулканизации. Известно, что удаление газов из резиновых смесей в процессе вулканизации или путем предварительного вакуумирования минеральных наполнителей улучшает взаимодействие наполнителя с каучуком и повышает показатели механических свойств резин [c.195]

В процессе смешения одновременно с разрушением надмолекулярной и молекулярной структур каучука возникают сверхсетки — гетерогенные структуры, образованные наполнителем и каучуком с наполнителем, от которых зависят механические свойства как резиновых смесей, так и резин. Узлы взаимодействия в этих сверхсетках могут быть образованы как физическими, так и ковалентными химическими связями [4]. О степени взаимодействия каучук — наполнитель обычно судят по объему и частоте сетки са-же-каучукового геля (СКГ), определяемых экспериментальным путем. [c.69]

В справочнике каждому типу каучука посвящена отдельная статья, в которой приведены данные по химическому составу и структуре молекул, общий ассортимент каучуков по маркам и их характерные особенности, важнейшие физические характеристики и технологические свойства, особенности переработки в резину, механические свойства ненаполненных и стандартных сажевых вулка-нкзатов, динамические свойства резин, специальные свойства — стойкость к [c.20]

Наиболее характерными примерами сильного влияния напряжения на поведение эластомеров являются катастрофиче-С7<ое разрушение растянутых резин из ненасыщенных каучуков под действием следов озона при практически неизменных их свойствах в результате контакта с ним ненапряженных резин [5, 7] и резкий сдвиг температуры хрупкости резин в сторону уменьшения при растяжении и некоторое ее повышение при сжатии по сравнению с недеформированными образцами. Отсюда очевидно, что характер напряжения также играет существенную роль. По действию агрессивных жидкостей на механические свойства предложена различная классификация резин по их стойкости при растяжении, сжатии, многократных деформациях, трении по гладкой поверхности [9]. Изменение механических свойств, однако, является конечным результатом влияния напряжений на направление химических реакций, в том числе иа соотношение процессов деструкции и структурирования,-на диффузию ингредиентов [10], что проявляется, например, в различной скорости старения разных участков резин, находящихся в сложно-напряженном состоянии [И], на разрушение и образование физических структур, в частности на развитие процессов кристаллизации [12]. [c.9]

Образцы i -1,4-полибутадиена, наполненные сажей, по сравнению с ненаполненпыми обнаруживают 1) более высокую скорость звука при любой температуре, 2) те же температуры перехода Ts и Tj. Кроме того, кривая зависимости от Т для наполненных образцов становится более асимметричной в области более высокого рассеивания. Из этих и подобных измерений, проведенных на других каучуках, можно сделать вывод, что температуры перехода, по-видимому, мало изменяются при введении сажи. Температурные коэффициенты скорости звука и коэффициента затухания, а также положение точки перехода в стеклообразное состояние (Tg) остаются неизменными после введения активной сажи. Это показывает, что подвижность сегментов цепи не зависит от присутствия частиц наполнителя в противном случае должно наблюдаться изменение указанных выше величин и смещение Tg, как и при изменении подвижности молекул . Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что силы, ответственные за улучшение механических свойств резин, содержащих активные наполнители, имеют преимущественно физическую природу химические связи, по-видимому, не имеют большого значения, особен но при низких или средних деформациях, которым подвергается на практике большинство резиновых изделий. [c.113]

I пластикации взаимосвязаны технологически, так как обе влияют 13 дальнейшую обработку смеси и свойства конечного вулканизо-занного изделия. Они взаимосвязаны и с научной точки зрения, [тоскольку обе в той или иной степени зависят от различных физи-1еских и химических изменений, происходящих во время этих процессов. Представления, касающиеся первичных физических изменений, как, например, степени диспергирования наполнителей и их влияния на свойства резин, в данной главе не рассматриваются. В ней обсуждаются только хитческие реакции, происходящие при колодном вальцевании между каучуками и наполнителями. [c.201]