Наполнители коэффициент усиления

Возрастание усиливающего действия наполнителя, как правило, сопровождается увеличением тангенса угла механических потерь наполненных резин в зоне плато. Поскольку эффект усиления, в частности возрастание прочности эластомера, находится в прямой зависимости от адсорбционной способности наполнителя, то естественно предположить, что релаксационные процессы, протекающие ра границе каучук-наполнитель, в силу цепного строения молекул каучука даже при малой поверхности раздела фаз вносят заметный вклад в вязко-упругое поведение каучуковой фазы. С другой стороны совпадение в достаточно широком диапазоне концентраций наполнителя коэффициентов а для наполненных и ненаполненных вулканизатов [48] свидетельствует о том, что молекулярный механизм релаксационных процессов в наполненных эластомерах, по-видимому, тот же, что и в ненапол-ненных. [c.141]

Установлено сильное замедление скорости роста надреза в присутствии активного наполнителя. Коэффициент усиления при оптимальном содержании технического углерода (45 масс, ч.) достигает 20—40 в пределах деформаций растяжения до 250% независимо от величины деформации (рис. 4.7). Авторы объясняют эффект в рамках одной из теорий усиления резин в отсутствие растворителя в присутствии технического углерода происходит более интенсивное выравнивание напряжений путем скольжения фрагментов молекул полимера по поверхности частиц. [c.127]

Влияние активных наполнителей на прочность резин проявляется в другом и оно существенно. Экспериментальные данные показывают, что в присутствии наполнителей при разрыве в высокоэластическом состоянии, т. е. в условиях беспрепятственного развития молекулярной ориентации, коэффициент усиления как в эластомерах, так и в пластиках достигает 10—12 (табл. 2.3). Резкое возрастание эффекта усиления наблюдается и для пенополиуретанов, наполненных стеклянным волокном, при переходе полимера из застеклованного в высокоэластическое состояние [82]. [c.64]

Рис. 2.7. Влияние наполнителей на температурную зависимость коэффициента усиления (Ку) по прочности при растяжении резин на основе аморфных каучуков

Множитель А называют коэффициентом газового усиления. Он зависит от напряжения и, а также от рода газа-наполнителя и геометрической формы и размеров счетчика. [c.54]

В процессе адсорбции после достижения равновесного состояния большинство макромолекул располагается в адсорбционном слое в виде частокола, закрепляясь на твердой поверхности наполнителя одним или небольшим числом звеньев. Уплотнение связующего вокруг частиц наполнителя сопровождается снижением его коэффициента термического расширения и повышением температуры стеклования, что свидетельствует об усилении межмолекулярного взаимодействия под влиянием поверхности наполнителя и о заторможенности движения макромолекул. [c.9]

Наполненные системы представляют большой практический и научный интерес, благодаря чему им посвящено только за последнее время много обзоров и монографий [14 34, с. 29 35, с. 251 36, с. 124, 188 37 38, с. 74 39—47]. Несмотря на это остаются и неясные вопросы, касающиеся, в частности, поведения наполненных систем при малых деформациях и в сложнонапряженном состоянии. Не объяснено еще, почему при разрыве аморфных полимеров в высокозластическом состоянии коэффициент усиления активных наполнителей большой, а при разрыве ниже Гс — маленький. Очевидно, для выяснения этого следует проанализировать, как влияет активный наполнитель на основные факторы, определяющие прочностные свойства системы. [c.22]

В присутствии активного наполнителя скорость роста надреза сильно уменьшается. Коэффициент усиления при оптимальном содержании технического углерода (45 масс, ч) достигает 20- 40 при деформации растяжения до 250%. Объяснение этого эффекта, даваемое авторами (они считают, что в присутствии технического углерода происходит более интенсивное выравнивание напряжений путем скольжения фрагментов молекул полимера по поверхности частиц), в данном случае недостаточно, так как в йабухшем полимере резко ускоряются релаксационные процессы, вследствие чего напряжение выравнивается и без наполнителя. Скорее, эффект усиления объясняется ослаблением в результате набухания ненаполненного образца. Этот эффект в присутствии наполнителя выражен значительно меньше, так как часть полимера связывается наполнителем, кроме того, набуханию противодействует более густая сетка. Далее, частицы наполнителя с граничным слоем являются стерическими препятствиями росту надреза. [c.155]

В интервале - 2 ускорение электронов, образовавшихся при ионизации, происходит до таких энергий, когда они могут вызывать ударную ионизацию газа-наполнителя Число электронов увеличивается в Н раз ( Н - коэффициент газового усиления), Н зависит от разности потенциалов V поэтому для получения пропорциональности между вели чиной импульса и энергией кванта необходимо жестко ста бнлизировать величину V. Б таком режиме рабе тают пропорциональные счетчики. Амплитуда импульса на 3-4 поряд1 а больше, чем в случае ионизационной камеры. При Н 10 возможно также возбуждение молекул газа с последующим излучением квантов с энергией в области коротковолнового ультрафиолета. Для предотвращения этого к основному одноатомному газу-наполнителю ( Аг, Кг, Хе ) добавляют многоатомные газы. [c.23]

НО быть выражено сильнее, чем у полихлоропрена. Это действительно видно из сравнения значений коэффициента В в области малых II больших деформаций при озонном растрескивании резин (см. стр. 293). У НК коэффициент В изменяется в 10 ООО раз, у полихлоропрена примерно в 4 раза. Аналогичное явление наблюдается при введении в резину активного наполнителя. Активный наполнитель вызывает ориентацию и упрочнение недеформированной резины, а потому структура наполненной резины при деформации будет изменяться в меньшей степени, чем ненаполненной. Действительно, прн переходе от малых деформаций к большим величина В в случае ненаполненной резины из СКС-30 увеличивается в 24 раза, а в случае резины, наполненной 30 г канальной сажи на 100 г каучука, увеличивается всего в 8,5 раза. У резины из НК, содержащей 60 г канальной сажи на 100 г каучука, величина В остается при увеличении деформации практически неизменной. Как при усилении межмолекулярного взаимодействия, так и при введении активного наполнителя, упрочняющее влияние ориентации будет заканчиваться прп меньшей деформации и при дальнейшем увеличении деформации (и напряжения) долговечность будет уменьшаться. В соответствии с этим область максимума (гттах) на кривой -с—г в обоих случаях будет сдвигаться в сторону меиьших деформаций (см. рис. 180). Если сравнить два каучука с различной величиной межмолекулярного взаимодействия (например, НК и наирит), то з для ненаполненных резин из неполярного НК лежит обычно в области деформаций 5—16%, в то время как у резин из полярного наирита сдвигается до 65—100% . Введение карбоксильных групп в неполярные каучуки также приводит к сдвигу озонном растрескивании [c.324]

Усиливаю1цее действие наполнителей тесно связано также с молекулярными движениями в полимерах [546]. Резкое, падение прочности наполненных каучуков при понижении температуры ниже 7 с по сравнению с ненаполненными связывается с невозможностью релаксации напряжений, возникающих ниже Тс вследствие разности термических коэффициентов расширения полимера и наполнителя. Это приводит к снижению адгезии, и, таким образом, в наполненных системах подвижность кинетических элементов влияет не только на деформационные процессы и развитие дефектов, но и на когезию. Поэтому температурная зависимость усиливающего действия и прочность наполненных систем на основе аморфных полимеров определяются подвижностью элементов системы независимо от того, является ли полимер эластомером или термопластом. Реализация подвижности приводит к повышению как прочности, так и эффектов усиления. [c.272]

Низкий коэффициент трения и химическая инертность политетрафторэтилена привлекли к нему внимание как к материалу,. пригодному для изготовления подшипников, и он с успехом использовался во многих случаях. Однако вследствие слабого сопротивления износу немодифицированного политетрафторэтилерш возможности его применения ограничиваются низкими нагрузками и скоростями скольжения. Можно значительно снизить скорость износа политетрафторэтилена путем его усиления при помощи наполнителей, причем без существенного увеличения трения. Так, например, Скотт и Бy ep установили, что скорость износа политетрафторэтилена, наполненного стеклом, снижается в 100 раз по некоторым другим данным , подходящие наполнители увеличивают его сопротивление износу на 50 000%. Уайт установил исключительно высокое сопротивление износу политетрафторэтилена, содержащего либо порошкообразный молибден, либо стекловолокно и пигмент. Он обна-ружи л также, что композиция из политрифторхлорэтилена и политетрафторэтилена (последнего от 10 до 60 о) напоминает первый по твердости, а второй по трению и характеризуется значительно большим сопротивлением износу, чем каждый из них в отдельности. Композиции из политетрафторэтилена и стекла, асбеста, дисульфида молибдена, графита, бронзы, окиси железа и т. п. отдельно или вместе с другими материалами производятся в промышленном масштабе. Эти композиции содержат обычно 30% и более наполнителей. Недавно ФитцСиммонс и Зисман нашли способ значительно усилить этот полимер путем добавки в него всего 0,4% коллоидной гидроокиси алюминия. [c.325]

Если эластомер действительно прочно связан или адсорбирован на поверхности наполнителя, то подвижность его макромолекул, по-видимому, должна быть ограничена. В частности, как температура стеклования, так и термический коэффициент расширения, а также свободный объем должны, по-видимому, зависеть от степени усиления. Как ни странно, эти свойства, как оказалось, сравнительно умеренно зависят от степени наполнения. Так, Краус и Грувер [498] обнаружили, что увеличение бутадиен-стирольного сополимера на каждые 10 ч. углеродной сажи, приходящейся на 100 ч. каучука, составляет только 0,2 °С, а термический коэффициент расширения полимерного компонента в высокоэластической области не зависит от количества наполнителя. Хотя отмечено [1002], что Tg силиконового каучука возрастала на 8°С при введении 40 ч. усиливающего кремнезема на 100 ч. каучука, тем не менее этот эффект также следует считать довольно умеренным. [c.266]

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]

Помимо рассмотренного пути усиления эластомеров в них может иметь место и другой, менее эффективный путь, не связанный с развитием больших деформаций. Это — влияние наполнителя на структуру материала [95]. При образовании граничного слоя повышенной плотности, что может реализоваться в эластомерах [20] из-за большой гибкости их молекул, должно наблюдаться упрочнение аморфных эластомеров. Существование такого псевдозастеклованного слоя, обнаруживаемого по отсутствию аддитивности коэффициентов линейного расширения в системе полимер — наполнитель, предполагается на полистироле и асбесте в СКМС-30 [96]. На резинах, содержащих технический углерод, до 30%, как известно [97], такая аддитивность наблюдается введение технического углерода не влияет на резин, что позволяет предположить отсутствие заметного изменения механических свойств приграничных слоев полимера. С этим коррелируется отсутствие активности у некоторых типов технического углерода в резинах при малых деформациях. В кристаллизующихся эластомерах наполнители, промотируя кристаллизацию при малых деформациях (чего можно ожидать [98, с. 138 86]), также могут вызывать упрочнение в этих условиях. Вероятность проявления усиливающего действия наполнителей. в полимерах, находящихся В высокоэластическом состоянии, при их разрушении в условиях малых деформаций больше, чем для хрупкого состояния, так как в первом случае концентраторы напряжений играют значительно меньшую роль. Таким образом, отсутствие упрочняющего действия ряда активных наполнителей в эластомерах при малых деформациях или даже разупрочнение должно проявляться не всегда. [c.72]

При механохимическом взаимодействии полимеров с наполнителями или какими-либо другими неполимеризуемыми материалами они могут перейти в нерастворимый гель с пространственной структурой. Типичным примером таких процессов могут служить реакции, приводящие к усилению каучука, которые широко применяются в промышленном производстве. Главной особенностью этих реакций является химическое соединение каучука с углеродной сажей или алкоголятами алюминия. В молекуле сажи, вероятно, имеются реакционноспособные точки, взаимодействующие с радикалами. Сажа представляет собой акцептор радикалов особого, полифункционального, типа, так как каждая из ее частичек может обрывать рост более чем одного макрорадикала. Характер процессов, происходящих при механохимическом взаимодействии каучука с сажей, был исследован Уотсоном в одной из его первых работ [813]. Отрицательный температурный коэффициент реакции, зависимость содержания геля от присутствия акцепторов радикалов, различное поведение натурального и синтетических каучуков — все эти особенности, выявленные в работе [813], характерны для радикальных процессов и согласуются с поведением каучуков при холодной пластикации. С увеличением содержания сажи растет вязкость композиции и интенсифицируется процесс разрыва молекул каучука в процессе смешения [94]. с-Полибутадиен, мало чувствительный к сдвиговым напряжениям каучук, тем не менее может быть усилен при взаимодействии углеродной сажи с его молекулами под действием механических сил [1139]. Подробно вопросы упрочнения каучуков сажей рассмотрены в специальной литературе [86, 433, 434]. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология