Скорость вулканизации физические

При составлении рецептуры резиновых смесей часто возникает необходимость сравнить вулканизуемость двух или более смесей в этом случае необходимо ввести понятие скорость вулканизации . Скорость вулканизации в любой выбранный момент времени определяется величиной изменения какого-нибудь физического свойства резины в единицу времени в пределах данной стадии вулканизации . Скорость вулканизации можно повышать, увеличивая дозировки вулканизующе.го агента или ускорителя, но при этом, конечно, возрастает и степень вулканизации в любой заданный момент вулканизации. [c.83]

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]

Имеющиеся данные, полученные измерением скорости присоединения серы или расхода ускорителя, по-видимому, согласуются с выводом о том, что вулканизация является реакцией первого порядка. В некоторых случаях порядок реакции оказывается меньше единицы, как, например, при реакции каучука с одной серой. Но, как уже отмечалось, ни уменьшение количества свободной серы, ни расход ускорителя не связаны прямой зависимостью со скоростью образования поперечных связей, и если вычертить подобные зависимости для изменения при вулканизации физических свойств резин, например модуля или максимума набухания, то часто получается, что реакция протекает по уравнению второго порядка. [c.43]

Галогенирование и гидрогалогенирование полиизопрена является, как уже отмечалось, одним из наиболее развитых методов получения на основе эластомеров материалов с новыми физическими свойствами пленок, покрытий, адгезивов, клеев и др. [1—5, 7, ст. 905—938]. Однако синтез полиизопрена с небольшим содержанием галогена и полностью сохраняющего эластичность систематически не проводился. Между тем на примере галогениро-ванного бутилкаучука [28] видно, что даже 1,5—3% галогена в цепи значительно улучшает адгезию, тепло- и атмосфероетойкость вулканизатов. В результате введения галогена повышается скорость серной вулканизации, возникает возможность структурирования аминами, активируются процессы радикальной прививки. [c.238]

Вообще говоря, скоростью вулканизации резиновой смеси можно пренебречь для больших валов, поскольку общее время вулканизации значительно превышает оптимальное время вулканизации смеси. Поэтому смеси резинового покрытия должны быть составлены так, чтобы выдерживать значительные степени перевулканизации без ухудшения их физических свойств. Термическая диффузия (теплопроводность) резиновой смеси важнее, чем оптимальное время вулканизации. В типичном примере стержень диаметром 2 см был покрыт резиной толщиной 5 см с помощью двух различных смесей смесь А с температуропроводностью 0,0015 см /с, имеющая оптимальное время вулканизации 20 мин при 140 °С, и смесь В с температуропроводностью 0,00085 см /с, с оптимальным временем вулканизации 15 мин при 140 °С. Через 90 мин вулканизации было обнаружено, что вал со смесью А полностью вулканизован, а вал со смесью В имеет пористость и выцветание серы. Наибольшее влияние на вулканизацию оказывает стержень. Если резиновое покрытие нанесено на полый или трубчатый стержень, вал можно нагревать как со стороны покрытия, так и со стороны стержня, и в таких условиях обычно не требуется увеличивать время предварительного нагрева, если резиновое покрытие не очень толстое. Если масса металла относительно мала, осевая проводимость может сделать возможным нагрев резины изнутри. Если стержень больше по диаметру, металл действует как теплоотвод, и эффект нагрева изнутри оказывается незначительным. Примером могут служить два вала с одинаковой резиновой смесью толщиной 5 см, со стержнями 20 см в длину. Диаметр одного стержня был 2 см, а другого 10 см. В одинаковых условиях вал со стержнем диаметром 2 см вулканизовался удовлетворительно, а в другом после разрезания обнаружена заметная пористость и выцветание серы в центральной области поперечного сечения вала. Когда металл значительно толще резины, радиальный нагрев оказывает наибольшее воздействие, и осевой на- [c.373]

Для измерения скорости вулканизации на всех стадиях процесса разработаны различные методы, которые разделяют на химические, физические и осуществляемые непрерывно с помощью специальных приборов. [c.242]

Применяя ускорители, можно сократить время процесса вулканизации различные ускорители, взятые в соответственных количествах, приблизительно до одинаковой степени увеличивают скорость вулканизации эбонита. Можно полагать, что ускорители облегчают физические условия взаимодействия реагентов, в частности диффузию серы, и функция их сводится к скорейшему увели- [c.144]

При увеличении степени вулканизации псевдоравновесный модуль растет значительно быстрее, чем динамический модуль, особенно при сравнительно низких температурах испытания. Предполагается , что при низких температурах испытания физические (межмолекулярные) связи имеют относительно большее значение, чем химические, вследствие этого при 20 °С динамические модули мало вулканизованного и сильно вулканизованного каучука заметно различаются. При высокой температуре испытаний это различие более заметно, поскольку с повышением температуры физические связи ослабляются и значение химических связей возрастает. Следовательно, динамический модуль отражает в основном присутствие физических связей, тогда как статический — наличие химических поперечных связей. Последние оказывают существенное влияние на динамический модуль только при высоких температурах испытания, высоких степенях вулканизации и небольших скоростях деформации . Характер увеличения дина- [c.101]

Скорость вулканизации бутилкаучука зависит от степени его непредельности. Вулканизация превращает бутилкаучук в практически насыщенное вещество. Это значит, что с физической точки зрения вулканизаты бутилкаучука похожи на вулканизаты натурального каучука, а по отсутствию ненасыщенности — на эбонит. Для вулканизации применяются обычные ингредиенты сера, окись цинка и др. в нормальных количествах. Однако, при этом большое значение имеет правильный выбор ускорителя. Наиболее подходящими являются тетраметилтиурамдисульфид и меркаптобензотиазол. Вулканизаты бутилкаучука при комнатной температуре имеют низкие упругие свойства. Однако, с повышением температуры эти свойства все более улучшаются и при 100° они уже приближаются к свойствам натурального каучука. [c.348]

При вулканизации серой наблюдается постепенное изменение различных физических и технических свойств каучука. Эти изменения происходят с разной скоростью в начале вулканизации свойства изменяются быстро, а затем медленно. Наиболее характерными являются следующие изменения свойств [c.70]

К одорантам предъявляют следующие требования. Они не должны влиять на скорость и степень вулканизации резины, на технологические свойства смеси и механические показатели вулканизатов, не изменять цвета и не выцветать на поверхность изделия или давать пятна на изделии и соприкасающихся с ним предметах. Большинство одорантов является смесями веществ. Одоранты характеризуются агрегатным состоянием, физически.ми постоянными и запахом. [c.465]

Поглощение кислорода эластомерными композициями, хотя обычно и ассоциируется с процессами разрушения материала, может содействовать и получению желаемых физических свойств, особенно на ранних стадиях вулканизации . Действительно, подобно сере, кислород может быть вулканизующим агентом. Поэтому при обсуждении кривых поглощения кислорода необходимо учитывать условия испытаний. В ненаполненных вулканизатах натурального каучука скорость поглощения кислорода с уве- [c.116]

Книга составлена на основе лекций, прочитанных для инжене-ров-резинщиков США в Акронском университете ведущими американскими исследователями. Целью этих лекций явилось систематическое изложение имеющихся сведений о теоретических основах и технологии вулканизации в доступном и достаточно полном виде. В соответствии с этим в начале книги излагается история вопроса и характеристика изменения основных свойств резины, происходящих при вулканизации. Далее при изложении кинетики вулканизации критически рассмотрены химические и физические методы определения скорости, степени и температурного коэффициента вулканизации. Обсуждено влияние на скорость вулканизации размеров заготовки и теплопроводности резиновых смесей. [c.8]

Общепринятый метод опредечения скорости вулканизации по физическим свойствам резин состоит в изготовлении из исследуемой смеси серии пластин, вулканизованных различное время, измерении их прочностных свойств и составлении графика зависимости этих свойств от времени вулканизации. На рис. 2.8 приведены типичные данные для двух смесей из натурального каучука, в одной из которых в качестве ускорителя использован меркаптобензтиазол, а в другой 2,2 -дитио-бис-бензтиазол (альтакс). При рассмотрении кривых видно, что первая смесь вулканизуется быстрее, чем вторая. Этот метод вполне пригоден при большой разнице в скоростях вулканизации сравниваемых смесей и непригоден при небольшом различии в скорости вследствие большой ошибки опыта. Он также неэффективен для измерения продолжительности подвулканизации даже в тех случаях, когда должны наблюдаться большие различия в значении этого показателя. [c.46]

Электрический коэффициент мощности (ASTM D150) определяется как косинус угла смещения по фазе между векторами тока и приложенного напряжения. Он отражает склонность диэлектрика к теплообразованию в процессе эксплуатации. Было показа-но , что при увеличении количества связанной серы коэффициент мощности быстро растет, а частота, при которой коэффициент мощности достигает максимума, уменьшается. Фактически изменения коэффициента мощности качественно соответствуют изменениям других физических свойств резины в частности, момент, когда скорость изменения коэффициента мощности от времени вулканизации заметно уменьшается, совпадает с моментом оптимума вулканизации, найденным при изучении других физических свойств. Поэтому на основании измерений коэффициента мощности можно разработать метод оценки как скорости, так и степени вулканизации. Однако не найдено простого переводного коэффициента, позволяющего сопоставлять результаты определения электрического коэффициента мощности с количеством связанной серы . Это показывает, что электрические потери зависят от характера присоединения серы к каучуку. Например, при исключении из состава смеси окиси цинка скорость изменения коэффициента мощности в процессе присоединения серы резко возрастает. При использовании тангенса угла диэлектрических потерь было установлено , что в зависимости этого показателя и электрического коэффициента мощности от степени вулканизации имеется много общего. [c.113]

Среди физических. методов щироко распространено исследование для серии резиновых пластин, изготовленных из одной резиновой смеси и вулканизованных разное вре.мя, прочности при растяжении, относительного и остаточного удлинения при разрыве, напряжений при удлинении па 100 и 300% и т. д. Этот метод пригоден при большой разнице в скоростях вулканизации сравниваемых смесей и непригоден при. мало.м различии в скорости из-за большой ошибки опыта. Для образцов, приготовленных из одной смеси, но вулканизованных разное вре.мя,, хорошие результаты дает измерение максиму.ма набухания, равновесного модуля при растяжении и сжатии, константы эластичности С[ из уравнения Муни — Ривлина, построенных в виде кинетических зависи.мостей. Известны и другие методы [2, 49—51]. [c.242]

Существенно, что после испаренич растворителя вулканизационная структура восстанавливается, а пленки, полученные из раствора, имеют такие же физико-механические свойства, как и исходные вулканизаты [67]. Вулканизационная структура при этом образуется в результате межмолекулярного взаимодействия полярных солевых групп. Физический характер этого взаимодействия подтверждается тем, что вулканизацию карбоксилатных каучуков можно провести и гидроксидами одновалентных металлов [61 68]. Соединение групп —СООНа и —СООЫ в устойчивые при комнатной температуре агрегаты было показано экспериментально при исследовании температурной зависимости динамических свойств вулканизатов [4]. Кроме того, в вулканизационных структурах металлооксидных вулканизатов карбоксилатных каучуков обнаружено большое число слабых связей. Об этом свидетельствует (помимо отмеченной термолабильности) быстрое снижение прочности вулканизатов при повышении температуры, высокая скорость релаксации напряжения, течение вулканизатов под нагрузкой при растяжении и сжатии, быстрое накопление остаточных деформаций [24, с. 15, 62, 69]. [c.160]

При вулканизации прежде всего изменяются физические и механические свойства, причем в большей степени заметно улучшение эластических свойств. Наиболее точной характеристикой степени эластичности является равновесный модуль эластичности (см. гл. 3). На практике часто измеряют величину напряжения при заданном удлинении вулканизата (например, 100, 200, 300%), определяемого при заданной скорости растяжения (например, 500 мм/мин). Эта величина пропорциональна числу сшивок в широком интервале значений, и ее используют для иолуколичествен-ной оценки степени вулканизации. [c.211]