Долговечность вулканизатов

Рис. 202. Зависимость долговечности вулканизата СЖС-30 1 от концентрации уксусной кислоты ира деформациях от 60 до 100%.

Различные присадки. Долговечность вулканизата можно в значительной степени увеличить (особенно при применении кремнеземистых наполнителей, модифицированных алкоксигруппами, применением антиоксидантов [086, 0136]. Для этих целей были предложены вторичные ариламины, трехзамещенные фенолы и замеш,енные эфиры гидрохинона лучшие результаты были достигнуты при применении монобензилового эфира гидро хинона. В большинстве случаев антиоксиданты подавляют дей ствие органических перекисей, применение которых, однако отпадает в случае использования модифицированных наполни телей, так как последние сами образуют связи с полимерами Стабилизацию проводят кратковременным погружением эласто мера при нормальной температуре в раствор антиоксиданта в бензоле или в смеси бензола и ацетона (9 1). [c.375]

При направленном синтезе вулканизатов с определенным (дозированным) количеством связей различного типа можно получить более долговечный вулканизат, напр, при совместной В. серой и действием радиации, при действии перекисей в присутствии серы, при окисной В. [c.266]

Рис. VI.4. Зависимость долговечности вулканизатов от деформации при разных концентрациях агрессивного агента (в %) а— ненаполненный вулканизат СКС-30, действие озона б — ненаполненный вулканизат СКС-30-1 (MgO), действие газообразного НС1 1 — 0,0025 2 — 0,0046 3 — 0,01 4 — 0,15 Л —

Определение долговечности вулканизатов также подтвердило наличие анизотропии прочностных свойств. Так, в смесях на основе СКС-30 с 5 масс. ч. асбеста при разрезании перпендикулярно направлению ориентации долговечность (Т1) в 2 раза выше их долговечности при разрезании параллельно оси ориентации (тп), т. е. К-= 2. Для образцов с 30 масс. ч. асбеста К- достигает 5 (рис. 6.4). Значения /(-и для всех исследованных [c.237]

Зависимость долговечности вулканизатов дивинил-стирольного каучука от исходной концентрации Ф-.6-НА [c.94]

Влияние строения и состава. Природа каучука — его молекулярная масса и строение — регулярность, линейность, присутствие функциональных реакционноспособных групп, энергия связи в основной цепи и характер мостиковых связей вулканизата — существенно влияют на прочность и долговечность резины. При увеличении молекулярной массы каучука прочность растет до определенного предела, а затем практически не изменяется. Применяемые вулканизующие вещества, ускорители вулканизации и активаторы, наполнители обеспечивают определенную прочность пространственной структуры вулканизата. [c.113]

Рис. 191. Влияние набухания на зависимость долговечности от деформации для вулканизата СКС-30-1 при действии H I при 2.5 С

Сравнение значений для разных полимеров показывает, что увеличение химической стойкости и уменьшение долговечности приводят к увеличению Рс, так как при этом Д уменьшается, и наоборот, противоположное изменение этих параметров вызывает уменьшение Рс- В качестве примера можно рассмотреть поведение в соляной кислоте резин из СКС-ЗЭ-1, одна из которых вулканизована с помощью MgO, а другая с помощью серы (см. рис. 198). У серного вулканизата, кислотостойкость которого больше, чем вулканизованного MgO, а прочность меньше, разрушение резко ускоряется при концентрации агрессивного агента в 10 раз большей, чем у более прочного, но менее кислотостойкого. При изменении механической прочности и химической стойкости в одну сторону( например, при их одновременном увеличении) Рс в зависимости от их соотношения может сдвигаться в разных направлениях. Так, при сравнении относительной ползучести разных резин в озоне найдено, что у резины из наирита в Ю рзз больше, чем у СКС-30-1 (см. рис. 198). Это объясняется тем, что разница в химической стойкости между наиритом и СКС-30-1 велика, в то время как по прочностным свойствам резины из СКС-30-1 и из наирита отличаются мало. [c.342]

Исследование условий, при которых работа деформации до разрушения приобретает минимальное значение, имеет большую практическую важность, так как помогает выбрать наиболее рациональные способы измельчения полимеров и проводить механические превращения с наименьшими затратами энергии. Эти условия соответствуют, по-видимому, условиям существенного уменьшения степени дополнительной деформации в месте роста надрыва (а следовательно, дополнительной ориентации и упрочнения) [299, с. 91]. Действительно, из полученных данных следует, что при исследованных скоростях деформации переход от высокоэластического разрыва к хрупкому для вулканизатов бутадиен-нитрильного каучука сопровождается уменьшением долговечности и относительного удлинения при температурах около—253 К. Видно также, что разрушающее напряжение и работа деформации не являются однозначными характеристиками материала. Максимальные значения Ор или А соответствуют определенным условиям деформации материала (температуре и скорости деформации). [c.152]

Массивные образцы наполненных вулканизатов каучуков с различными малыми добавками утомлялись в особо тяжелых динамических условиях [14]. Как видно из табл. 36, долговечность образцов чрезвычайно чувствительна к активным веществам и в сторону повышения ее и в сторону понижения. [c.321]

При исследовании влияния природы связей на прочность эластомеров желательно пользоваться таким методом, который позволил бы оценивать плотность химических и физических связей сетки, а также прочностные характеристики вулканизата. Нами использован физико-механический метод статических испытаний с соблюдением постоянства напряжения в процессе одноосного растяжения и разрушения. Опыты заключались в определении при разных температурах зависимости долговечности х от разрушающего напряжения ст, а также в измерении начальной деформации Sq, по которой оценивались эффективная плотность сетки (Л/с,эф = Мс.хим + -Т- Л/с.физ) и Л/с.хим, а по их разности — Л/ с.физ- При этом под Л с.физ, в отличие от используемой в работе [8], мы будем понимать начальную (исходную) плотность физической сетки . [c.73]

Рис. .28. Влияние церезина на зависимость долговечности Тд вулканизата СКС-30, наполненного 30 вес. ч. канальной сажи, от деформации г (концентрация озона 0,0012%)

Наполнители вводят во фторкаучуки для снижения стоимости изделий, уменьшения нерва смесей и улучшения их технологических свойств (уменьшения усадки, повышения качества поверхности формованных, шприцованных и каландрованных изделий, повышения стойкости шприцованных полых профилированных изделий к опаданию при хранении перед вулканизацией и в процессе вулканизации в автоклаве и т. п.), а также для регулирования модуля и твердости резин, повышения их прочности-, сопротивления раздиру и усталостной долговечности [105, р. 1/1—1/12], придания резинам ряда специфических свойств. Однако использование наполнителей для фторкаучуков сильно отличается от принятого для обычных углеводородных эластомеров. В резинах на основе фторкаучуков усиливающий эффект высокоактивных наполнителей незначителен и преимущественно используются малоактивные углеродные и минеральные наполнители в небольших дозировках (как правило, не более 30 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука [102 . Смеси на основе сополимеров ВФ и ГФП (вайтонов), содержащие менее % каучука, имеют высокую вязкость, затрудняющую их переработку, а вулканизаты — высокую твердость и малую эластичность [50, 103]. Увеличение содержания наполнителя в смеси приводит к ухудшению низкотемпературных свойств резин и стойкости их к теп- [c.94]

Рис. 3.13. Влияние деформации растяжения (е) на изменения прочностных и упругих свойств (долговечность X и микротвердость Я) наполненных и ненаполненных вулканизатов на основе разных каучуков

По данным [54] обработка асбеста и хлопка олеатом магния повышает долговечность резины при разрезании в 1,2—2 раза при дозировке наполнителя от 5 до 30 масс, ч., а дополнительная ориентация смеси на вальцах в течение 5 мин увеличивает этот эффект еще прл-близительно в 1,5 раза, т. е. коэффициент упрочнения в результате дополнительной ориентации возрастает для вулканизатов, содержащих 30 масс. ч. обработанного хлопка, с 6,9 до 11, а для асбеста с 20 до 27. [c.241]

Рис. 1. Зависимость долговечности от напряжения для вулканизатов из наирита

Описана вулканизация СКН-26 в смеси с полихлоропреном в присутствии серы и и-гексахлор-п-ксилола. Полученные резины по сопротивлению тепловому старению и динамической выносливости превосходят серные и металлоксидные вулканизаты, имеют меньшее теплообразование —обладают большей долговечностью при многократном сжатии [36]. [c.177]

Влияние различных агрессивных сред на свойства каучуков и резин определяется не только свойствами резин, но существенно зависит от характера действующей среды. Долговечность резин при воздействии агрессивной среды увеличивается с толщиной. Это происходит вследствие того, что агрессивные вещества действуют не по всей массе резины, а с поверхности. Значительное влияние оказывают процессы адсорбции и десорбции, набухания и выщелачивания, а также различные химические реакции, происходящие при взаимодействии резины с агрессивной средой. Так, под влиянием кислот. в вулканизате могут разрушаться солевые, дИ- и полисульфидные связи. В результате действия щелочей разрушаются связи и узлы, образованные при взаимодействии полимерных цепей с ускорителями. [c.190]

Рис. 130. Влияние молекулярной массы каучука СКС-ЗОА на долговечность вулканизатов с одинаковым количеством связанной серы (2,05% серы, --100%,/=7,6кгс см частота 256 мин , температура образцов 30°С)2 .

Рис. 203. Температурная зависимость долговечности вулканизата СКС-30-1 (режим = onst, 1 и. раствор НС1) при разных деформациях.

Рис. VI.17. Зависимость долговечности вулканизата СКС-30-1 от температуры (режим е= onst, 1 н. раствор НС1) при разных деформациях (в %)

С целью повышения эффективности ориентации в резинах проводилась барабанная непрерывная вулканизация, позволяющая совмещать процесс доориентации предварительно ориентированной на вальцах смеси с вулканизацией (когда направление вращения вулканизующего барабана и направление предварительной ориентации совпадают). Это позволяет увеличить долговечность вулканизатов по сравнению с неориентированной резиной в 2,5 раза и в 1,5 раза по сравнению с ориентированной резиной прессовой вулканизации (см. табл. 6.3) [33]. [c.235]

Джент исследовал химические реакции, приводящие к растрескиванию мягких резиновых вулканизатов при усталостных испытаниях. Он исследовал в основном роль кислорода в процессе растрескивания. Оказалось, что вулканизаты обладают большей долговечностью в вакууме, чем на воздухе. Долговечность приблизительно обратно пропорциональна квадрату упругой энергии, приходящейся на единицу объема испытываемого образца. Обнаружили, что произведение (где п — число циклов деформирования, необходимое для усталостного разрушения) является приблизительно постоянной величиной при испытаниях на воздухе. Соответствующие добавки, такие, как амины, значительно увеличивают долговечность вулканизатов на воздухе. Однако в вакууме использование добавок на долговечность при циклических нагрузках не влияет. [c.469]

Кавабата и др. [6] исследовали статистику разрушения саженаполненного вулканизата бутадиен-стирольного каучука (БСК). Они пришли к заключению, что либо коэффициент связи напряжения и скорости ослабления материала растет со временем, либо еще до разрушения вулканизата каучука возникает несколько локальных очагов разрушения. Наилучшее совпадение теории с экспериментом получено для критического числа 3—4 микроскопических очагов разрушения как зародышей образования нестабильной трещины. Для несимметричного распределения долговечности (рис. 3.2) соотношение (3.5) также не выполняется при больших значениях т т 2). Это означает, что либо плотность вероятности ослабления материала труб /С меньше для образцов, имеющих больший срок службы, либо К зависит от времени нагружения. В первом случае приходится предполагать, что с самого начала образцы были статистически не идентичными, а во втором, что они подвержены структурным изменениям, влияющим на К. По-видимому, [c.62]

Таблица 12.1. Значения постоянных, входящих в уравнения долговечности и разрывного напряжения, для эластомеров СКС-30, СКСМ-10 и их вулканизатов

Получают К. к. эмульсионной сополимеризащ1ей мономеров (в кислой среде). Способны вулканизоваться оксидами двухвалентных металлов (ZnO, MgO или др.). В возникающей при этом гетерог. вулканизац. сетке принимают участие и частицы оксида металла, на пов-стях к-рых образуются лабильные связи солевого типа с группами СООН полимера (энергия связи 4-8 кДж/моль). Это обусловливает высокий ориентац. эффект при деформации, способствующий высокой прочности ненаполненных вулканизатов (резин). Для предотвращения больших остаточных деформаций (разнашиваемости) вулканизацию осуществляют оксидами металлов в сочетании с серой и серосодержащими соед., иапр. с тиурамами. Резины характеризуются повышенными долговечностью, сопротивлением раздиру и росту трещин, прочностью связи с кордом и металлич. пов-стями, высокими тепло- и износостойкостью а 20 50 МПа, относит, удлинение 600-900%. Однако для К. к. характерна повыш. склонность к подвулканизации, что препятствует их широкому применению. Один из путей преодоления этого недостатка-замена карбоксильных групп на сложноэфирные, омыляемые при вулканизации. [c.320]

При действии озона на вулканизаты из НК, СКС-30-1 и СКС-30 (нанаполненные и наполненные канальной сажей), не содержащие озонозащитных веществ, в условиях, когда долговечность определялась по стационарной скорости прорастания трещин при е порядка 20—100%, получены значения от 2 до 4 ккал моль (см. табл. 25). Эти значения находятся в соответствии с низкими значениями энергии активации взаимодействия озона с олефинами . [c.350]

Интересно, что энергии активации озонирования НК и полихлоропрена почти одинаковы это коррелируется с практически одинаковой скоростью поглощения озона их плeнкaми , а также с данными по скорости накопления продуктов озонирования в растворе, полученными с помощью ИК-спектров . В связи с этим представляется более вероятным предположение, что повышенная стойкость резин из полихлоропрена к озонному растрескиванию связана не с меньшей его реакционной способностью к озону, а с более благоприятной физической структурой, чем у НК. Такой вывод подтверждается недавно полученными данными" о том, что вершины озонных трещин в резине из полихлоропрена имеют закругленную форму, а в резине из НК—острую, т. е. концентрация напряжений в НК значительно больше, чем в полихлоропрене. Наличие большого количества полярных групп у полихлоропрена, затрудняющее подвижность его цепей, препятствует росту трещин. При образовании надмолекулярных структур этот эффект должен еще более усилиться, а, как известно, склонность к образованию таких структур (в частности, к кристаллизации) у полихлоропрена выражена сильнее, чем у НК. Высокое значение энергии активации разрыва в озоне вулканизата полихлоропрена (8 ккал/моль) сравнительно с энергией активации озонирования его в растворе (2,6 ккал/моль) можно объяснить усиливающимся распадом надмолекулярных структур с повышением температуры при определении энергии активации разрыва. Распад надмолекулярных структур должен облегчать разрастание трещин н сопровождается поэтому сильным падением прочности. Предположение о разрушении надмолекулярной структуры по-лихлоропреиа было использовано и для объяснения температурной зависимости его долговечности в отсутствие агрессивной среды (см. стр. 246). Таким образом, энергия активации разрыва в озоне вулканизата полихлоропрена, по-видимому, не соответствует энергии активации химического взаимодействия озона с по-лихлороиреном, а является фиктивной величиной. [c.353]

ОТТ Гы.мн проведены многочисленные определения долговечности в воздухе радпационных вулканизатов СК Н-18, СКН-26, СКН-40 п СКТ е различным количеством поперечных связей . Во многих случаях в области температур 25—50 °С наблюдалось увеличение кажущейся энергии активации с ростом напряжения, в то время как при температурах 60—150 °С она от напряжения не зависпт. Это хорошо видно из следующих данных [c.357]

Следует отметить, что граница между малыми и большими деформациями весьма условна. Так, на пенаполненном вулканизате из СКС-30, содержавшем 2 и 5 г церезина на 100 г каучука, заш,итное действие воска проявлялось при s-=10% (концентрация озона 7-10 %, температура 25 "С), а при =30% долговечность уменьшалась. Для резин из НК достаточно 1,5 г воска на 100 г каучука для защиты от разрушения до деформации 12— 159(1 при ббльишх деформациях это же количество воска ухудшает стойкость введение 3 г воска на 100 г каучука резко ухудшает стойкость к озону при всех деформациях . По другим данным , воск в дозировках 1—5 г на 100 г каучука защищает резину из НК при деформациях до а==12%, но при больших деформациях—ухудшает ее сопротивление действию озона. Есть указание, что деформация резин, при которой можно рассчитывать на защитное действие воска, не превышает 30—50% . [c.371]

Было, напоимео. покячяно Гй.ч п 1П0 1 цтп ппн, >огп..-гг...,.,, тонких ооразцов модельных вулканизатов при больших значениях напряжений значения Тр увеличиваются с усилением межмолекулярного взаимодействия в полимере (оцениваемого количественно удельной когезионной энергией) и уменьшается с его ослаблением. (В данном случае под Тр понимают время от начала деформации до разрушения Тр отличается от долговечности тем, что соответствует не постоянному значению напряжения, а переменному). Например, чем более полярен вулканизат, тем больше величина Тр. В этом случае наблюдается зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения, аналогичная этой зависимости для долговечности, т. е. разрушение подчиняется общим физическим законам, установленным при статических испытаниях. [c.160]

Из полученных данных следует, что чем больше содержание нитрильных звеньев в полимере, т. е. чем больше в нем содержится группировок, способствующих усилению межмоле-кулярного взаимодействия, тем резче сказывается экранирующее действие растворителя. Следует подчеркнуть, что уменьшение относительного сопротивления утомлению (по отношению к ненабухшему образцу) не означает уменьшения абсолютных значений долговечности с увеличением содержания нитрильных звеньев. Для набухших в диметилфталате и дибутилфталате вулканизатов СКН-18, СКН-26 и СКН-40 время утомления при прочих равных условиях увеличивается с повышением содержания нитрильных групп. Для набухших вулканизатов наблюдается практически линейная зависимость между Хр и содержанием нитрильных звеньев в полимере. [c.161]

ТАБЛИЦА 7.2. Постоянные в уравнениях долговечности и разрывного напряжения для эластомеров СКС-30 (в числителе) и СКМС-Ю (в знаменателе) и их вулканизатов [c.230]

На работоспособность вулканизата в сильной стенени влияют механич. параметры режима утомления. По этой причине, а также вследствие сложности механохимич. взаимодействий невозможно сформулировать общие зависимости между характером вулканизационных структур и работоспособностью вулканизатов. В режимах испытапия, способствующих накоплению остаточных деформаций при относительно низких темп-рах, наличие нолисульфидных и ионных вулканизацион-ны к связей обусловливает большую работоспособность вулканизатов. Для этих динамич. режимов сохраняется ряд по типу поперечггых связей, приведенный выше для статич. прочности. При повышенных темп-рах и ]1а режиме, пе способствующем развитию остаточных деформаций (симметричный знакопеременный изгиб), вулканизаты, содержащие преимущественно связи С—С, характеризуются большой долговечностью. [c.266]

Халпин и Бики исследовали также долговечность наполненных эластомеров. При приложении постоянной нагрузки образец разрушается через определенный промежуток времени. На рис. 10.16 сравниваются обобщенные кривые долговечности ненаполненного бутадиен-стирольного вулканизата и наполненного сажей HAF. На каждой кривой имеется участок, соответствующий разрушению в стеклообразном состоянии, за которым следует переходная [c.265]

В ряде работ качественно показан подобный характер влияния максимального приложенного напряжения на прочность при разрыве и долговечность резин при статическом и циклическом нагружениях в области относительно больших деформаций [5], температуры [3 5 14 15, с. 119—126] межмолекулярного взаимодействия [14, 16, 17]. Разрушение резин, т. е. нарушение сплошности образца вплоть до разделения его на части в различных режимах циклического и статического нагружения, происходит по двустадийному механизму высокоэластического разрыва [5, 14, 18—25], причем вид поверхности разрушения, характерный для каждой из стадий, совпадает. Более того, при изучении спектров ЭПР выявлено, что элементарные акты разрыва химических связей в вулканизатах при циклическом и статическом нагружениях идентичны [26, 27]. Тем не менее изменение режима нагружения, переход от статического нагружения к циклическому приводит к заметным различиям кинетических закономерностей процесса деформирования и разрушения. В частности, возрастает скорость инициирования механо-химических процессов [15, с. 88—97 26—30]. [c.159]

Действительно, коэффициент ползучести Т1п [15] и время до разрезания трз [16] каучука СКН-40М и его смесей с техническим углеродом возрастает с увеличением продолжительности формирования структуры, что свидетельствует о протекании процессов структурообра-зования в каучуке и его смесях. Так, Т1п для СКН-40М за 10 сут выдержки возросла в 3 раза, а время до разрезания Трз — в 2 раза. Наполнение каучука усиливает структурообразование. Аналогичным образом влияет увеличение полярности каучука. Полученные данные согласуются с результатами работы [17], в которой показано возрастание как вязкости раствора ацетата целлюлозы, так и долговечности пленок, полученных из раствора этого полимера, в зависимости от степени упорядоченности его структуры. Совместное влияние ориентации и структуро-образования на вязкоупругость и долговечность приводит к тому, что коэффициент ползучести изотропных образцов каучука СКН-40М (т]п) ниже, чем у образцов, деформированных перпендикулярно оси ориентации -г] и параллельно ей т]п. Возрастание коэффициента ползучести у ориентированного каучука в обоих направлениях (рис. 6.1) хорошо коррелирует с замедлением релаксации напряжения в его вулканизате, находящемся в анизотропном состоянии [18]. Данное явление, а также наблюдавшееся ранее увеличение вязкости полиизобу- [c.225]

Рис. 218. Температурные зависимости долговечности для вулканизата полибутадиеннн-трильного сополимера [609, 690]. а) До ориентационной вытяжки и введения твердого наполнителя, б) после ориентационной вытяжки (растяжение на 700 й при температуре +20°С), в) без ориентапин, но с введенным твердым активным наполнителем (аэросил, 32х по весу).

Тарасова 3. Н Д о г а д к и н Б. А. Химическая природа поперечных связей вулканизатов и ее влияние на прочностные и эластические свойства и долговечность резин. В кн. Пневматические шины. Под ред. П. Ф. Баденкова. М., Химия , 1969, с. 243—262. [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология