Течение каучука

Недостаток степенного уравнения, состоящий в том, что единицы измерения т и у фиксированы, и для материалов с различными п изменяется не только значение Х1, но и единица ее измерения, не является препятствием к применению указанной зависимости. Это еще раз подтверждает, что степенное уравнение не есть единый физический закон, а представляет собой эмпирическую зависимое ь. Основной недостаток степенного уравнения заключается в том, что при экстраполяции к нулевым или бесконечно большим скоростям сдвига оно не может использоваться, так как предсказывает, соответственно, бесконечную или нулевую вязкость материала. В целом ряде случаев (пленочное течение, свободная конвекция, медленное движение тел в жидкостях) этот недостаток может привести к серьезным погрешностям. Однако в интервале значений напряжений и скоростей сдвига, представляющих наибольший интерес при переработке полимеров, степенной закон описывает поведение полимерных систем с достаточной точностью и хорошо согласуется с опытными данными при изменении скорости сдвига резиновых смесей на три-четыре порядка. На рис. 1.2 и 1.3 представлены экспериментальные данные по исследованию процесса течения каучуков и резиновых смесей. Следует отметить, что для чистых каучуков в декартовой системе координат с логарифмическим масштабом зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига не является линейной (рис. 1.З.). [c.20]

Рис. 7.1. Кривые течения каучука

Поведение каучуков как вязких жидкостей характеризуется реологическими свойствами, их способностью к течению. Течение каучуков значительно отличается от обычного вязкого течения материалов и не подчиняется закону Ньютона (рис. 7.1). [c.68]

Деформация чистого сдвига может быть практически реализована при растяжении широкой полосы резины (при некоторых реологических испытаниях), а также при каландровании, если лист смеси, проходя через зазор, занимает всю ширину валка [23, 24]. Необходимо отметить, что отличие чистого сдвига от простого делается несущественным при очень больших сдвиговых деформациях у, реализуемых при течении каучуков и резиновых смесей ( у Х=10 —10 ). [c.13]

Кривые течения каучуков и резиновых смесей разной степени наполнения, определенные на капиллярных вискозиметрах при разных температурах, представлены на рис. 1.13 и 1.14. [c.33]

При установившемся сдвиговом течении каучуков развивается высокоэластическая деформация о ее значении можно судить, либо измеряя ее непосредственно (эластическое восстановление или усадка), либо оценивая развивающиеся нормальные напряжения 48, 49]. При этом в соответствии с (1.46) [c.40]

Кривые течения, полученные для каучуков с различным содержанием мягчителя, можно совместить с кривой течения каучука, не содержащего мягчитель, и осуществить их суперпозицию. В результате подобного приведения получается одна универсальная для данного типа мягчителя кривая [16]. [c.83]

Течение каучуков и их растворов удовлетворительно описывается степенным законом, отражающим свойства жидкости в широком диапазоне изменения градиента скорости (10 —10 раз). [c.171]

В области течения каучука становится существенным движение молекул как целого. Основные изменения конфигурации всей молекулы происходят за время порядка 10 сек. [c.27]

Области течения каучука и течения жидкости могут быть полностью ликвидированы, если химические поперечные связи введены как постоянные сеточные швы. [c.27]

Недостаточность модели (см. рис. 2,6) сказывается, однако, в том, что закон течения Ньютона не дает количественного описания явления даже в простейшем случае установившегося режима. Неньютоновский характер течения каучуков обнаруживается при сопоставлении стационарных значений скорости течения, определенных при различных значениях деформирующего усилия. Оказывается, что требуемая законом Ньютона пропорциональность скорости течения приложенному напряжению не соблюдается, причем эффективные значения вязкости, определяемые как отношение напряжения к соответствующей скорости сдвига, закономерно убывают с ростом приложенного напряжения. [c.32]

Как уже указывалось выше, при стационарном течении каучуки и сырые смеси ведут себя, как жидкости, не подчиняющиеся, однако, закону вязкого течения Ньютона. [c.35]

Вязкое течение каучуков и вообще вся совокупность проявления механических релаксационных процессов ), в частности поведение резин при звуковых ультразвуковых частотах, равно как вопросы механической прочности, в книге затронуты бегло. [c.7]

Упомянутые идеализированные варианты были использованы прнменлтельно к полимерам, которые в покое были скорее в стеклообразном, нежели структурно-жидком деформационном состоянии. В принципе, определенные удобства для разделения вязких и высокоэластических составляющих деформаций и соответственно зондирования релаксационного спектра представляет невулкани-зованные или недовулканизованные каучуки. (Конечно, при этом приближение к вязкому течению осуществляется со стороны высокоэластического состояния). В этом случае при достаточно широком диапазоне изменения Р (или растягивающего напряжения) удается довольно существенно менять и у. не попадая в экстремальные условия, когда начинают работать термокинетические эффекты структура сетки меняется при этом не слишком сильно, а механизмы прекращения течения не связаны с фазовыми превращениями. Особенно удобны опыты такого рода (течение каучуков через патрубки) для наблюдения высокоэластической турбулентности. Однако указанные системы не находятся в типичном вязкотекучем состоянии и потому здесь не рассматриваются. [c.183]

Независимость. энергии активации разрыва от напряжения может быть объяснена, следовательно, молекулярнокинетической природой упругости высокоэластических. материалов. Этот факт сближает процесс разрушения каучукоподобных полимеров с процессом их вязкого течения, так как энергии активации обоих процессов не только не зависят от напряжения, но в отдельных случаях совпадают по величине (энергия активации вязкого течения каучука СКС-30 равна 13 ккал/моль). Это свидетельствует о тесной связи процессов разрушения и вязкого течения каучукоподобных материалов и позволяет обосновать возможность применения к ним метода обобщенных координат Ферри (см. гл. II, 6). Эта связь следует также из механизма медленного разрыва резин, рассмотренного в гл. III. Образование тяжей в напряжен-нол высокоэластическом материале связано с преодсление.м межмолекулярных взаимодействий в результате скольжения отдельных участков при микрорасслоении материала. Процесс микрорасслоения, вероятно, того же рода, что и вязкое течение полимеров. [c.184]

Картина такого рода дает удовлетворительное объяснение наиболее важных свойств сырого каучука. Межмолекулярное трение сильно, но не настолько, чтобы предотвратить непрерывное скольжение между прилежащими молекулами при достаточно высоком папряжении. Это скольжение равносильно течению каучука как жидкости, и, поскольку оно происходит, нет такой силы, которая стремилась бы восстановить первоначальное расположение. Другими словами, следует ожидать, что каучук сохранит остаточное (перманентное) удлинение, величина которого должна быстро возрастать с величиной деформирующей силы и с временем ее приложения. При достаточно большом удлинении достигнутое параллельное расположение всех цепеобразных молекул приводит к тому, что дальнейшее удлинение, происходящее вследствие смыкания петель между молекулами А А рис. 3, становится невозможным. Это сильно увеличивает сопротивление дальнейшему движению, чем и объясняется значительное возрастание жесткости при удлинении. Параллельное расположение растянутых цепеобразиых молекул отражается и на рентгенограммах. Эта степень параллельности недостаточна для того, чтобы создать заметный диффракционный эффект, до той поры пока удлинение не станет значительным, но по достижении предельного удлинения (около 80%) увеличившаяся параллельность взаимно ориентированных [c.407]

Течение каучука вокруг частичек наполнителя, на вальцах стремится ориентировать его цепеобразные молекулы параллельно поверхности частичек наполнителя, с которыми они находятся в непосредственном соприкосновении . Если объемный процент наполнителя достаточно высок, а размер частичек мал, то расстояние от поверхности одной частички наполнителя до поверхности соседней частички может быть мало по сравнению со средней длиной цепеобразной молекулы каучука. Поэтому значительный процент молекул каучука может быть не только ориентирован параллельно плоскостям частичек, но и соприкасаться одним своим концом с поверхностью одной частички, другим — соседней. Если теперь предположить, что между молекулой каучука и поверхностью частички наполнителя действз ют высокие силы адхезии, то частичная ориентация цепеобразных молекул должна привести к значительному укреплению всей массы, так как, прежде чем начнется растяжение, значительное количество молекул каучу-1 а уже вытянулось в направлении удлинения.Если адхезия достаточно велика, то наполнение может [c.433]

Рис. 8. Кривые течения каучука. Пластикация яа вальцах 1 — 1—5 мин 2 — 20 ыин 3 — 40 иин 4 — пропускание на холодных вальцах 150 рае s — непластвцировавный каучук АВ — ныо-тояовское течение.

Для получаемых вулканизатов наиболее характерно резкое увеличение модуля упругости и уменьшение максимума набухания в хороших растворителях. На первых порах такие изменения объясняли только затруднением течения каучука при деформации подобно тому, как это имеет место при добавлении мелкодисперсных частиц в низкомолекулярную жидкость. Зависимость вязкости резиновых смесей т) и модуля упругости вулканизата Е от объемной доли наполнителя ф предложено описывать уравнением Гута — Смоллвуда [c.231]

Сопротивление сдвигу элементов С1рук1уры материала относительно друг друга, определяющее в конечном счете результаты испытания на выдавливание, есть тот же самый фактор, от которого зависят и результаты, получаемые на сжимающих пластометрах. Правда, метод выдавливания не дает возможности непосредственно отделить остаточную деформацию от упругой, т. е. характеризовать, по выражению практиков, нерв каучука. Но эта задача может быть решена путем определения критического удельного давления, при котором начинается пластическое течение каучука. Кроме того, показательным является также увеличение диаметра выдавливаемого шнура по сравнению с диаметром отверстия. [c.274]

Метод остаточных удлинений [72], позволяющий во много раз ускорить процесс кристаллизации эластомеров, может быть использован для изучения кристаллизации несшитых высокомолекулярных каучуков, если образцы растягивать при низких температурах, что практически исключает пластическое течение каучука. Образцы каучука в виде полосок сечением 5 X 1 мм и длиной 30 мм вырубались из пластин, отпрессованных при 105 °С под давлением 15 МПа и охлажденных до комнатной температуры в прессе. Работа проводилась на станд тном приборе для измерения коэффициента морозостойкости резин [23], снабженном динамометром для измерения усилия в растянутом образце, и электронагревателем, служащим для регулировки температуры в рабочей камере. [c.45]

Для неразбавленных полимеров молекулярная теория вязко-эластич-ностп, по-видимому, согласуется с экспериментальными данными только иа участке небольших модулей в переходной области. В ближайшей области стеклообразного состояния должно учитываться влияние внутренней энергии в областях течения каучука и течения жидкости влияние переплетений цепей приводит к дополнительным трудностям. В то время как молекулярная теория вязко-эластичности предсказывает, что вязкость при течении пропорциональна п, действительная вязкость при течении оказывается иро-иорциональной п . Молекулярная теория предсказывает, что в нижней части переходной области график зависимости Ig Ej. (i) от Ig t должен иметь наклон —1/2, и это действительно приближенно выполняется для большинства аморфных полимеров. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология