Степень вулканизации физические

Зависимость физических свойств вулканизатов от степени вулканизации [c.27]

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]

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]

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]

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]

Имеются указания, что физические свойства как вулканизатов натурального каучука и неопрена , так и вулканизатов бутадиен-стирольного каучука при одинаковой степени вулканизации не зависят от температуры вулканизации. Однако большое количество экспериментальных данных, полученных в последнее время в связи с попытками сократить время вулканизации в результате повышения температуры процесса, позволяет заключить, что этот вывод является, по-видимому, чрезмерным упрощением. Например, указывалось что физические свойства вулканизатов натурального и синтетических каучуков, полученных при повышенных температурах, хуже, чем вулканизатов, полученных при меньших температурах. Смеси из z w -полибутадиена и натурального каучука, вулканизованные при 138 С, имеют более высокий предел прочности при растяжении и модуль и меньшее теплообразование, чем вулканизованные при 155 С или 168 С. В то же время свойства резин, вулканизованных при 155 "С, лучше, чем вулканизованных при 160 "С. Однако в ряде случаев положение удается исправить путем изменения типа ускорителя или введения в смесь смолы. Смеси бутилкаучука и смолы можно вулканизовать, при температурах до 260 "С. По-видимому, при более высоких температурах проявляется реверсия вулканизации. У серных вулканизатов натурального каучука сильная реверсия имеет место при 182—188 С. Таким же образом можно объяснить сделанные ранее выводы о том, что влияние температуры вулканизации заметно в резинах из натурального каучука и незначительно в резинах бутадиен-стирольного каучука, хотя, судя по измерениям остаточного сжатия, опыты проводились с резинами одинаковой степени вулканизации. Для полиизопрена разработан рецепт смеси, который обеспечивает увеличение предела прочности при растяжении резины с ростом температуры вулканизации . [c.121]

Б. Физические методы определения степени вулканизации [c.234]

Изучение инфракрасных спектров [190, 191] вулканизованного каучука показало, что интенсивность частот при 960 см связана с количеством серы, химически присоединенной к каучуку, однако эта характеристика не может указывать на степень вулканизации для ее онределения могут быть использованы физические свойства вулканизата. Количество серы в каучуке определялось [340] сжиганием в кислородной бомбе под давлением в 40 атм, сульфат осаждался солянокислым бензидином и титровался раствором едкого натра в присутствии фенолфталеина. Результаты опреде- [c.95]

Важным аспектом модификации компонентов серных вулканизующих систем является получение на основе двух и более порошкообразных компонентов легко гранулируемых эвтектических смесей, твердых растворов и молекулярных комплексов [33, 34] с достижением проявления их синергизма в наибольшей степени. При этом большое значение имеет выявление взаимосвязи физических и химических явлений, протекающих в процессах модификации в бинарных и сложных смесях компонентов серных вулканизующих систем и влияния этих явлений на кинетику вулканизации резиновых смесей и на структуру и свойства резин. [c.12]

В значительной степени при вулканизации изменяются и другие механические и физические свойства, такие как твердость, сопротивление раздиру, истиранию и т. д. Многие свойства находятся в сложной зависимости от совокупности тех процессов, которые имеют место при вулканизации [2]. Например, плотность эластомера меняется как вследствие соединения молекулярных цепей химическими связями, так и в результате присоединения агента вулка- [c.211]

Сегодня теория пенополимеров представляет собой попытку решения задачи, которую мы условно назовем прямой, или физической задачей. Для любых материалов, в том числе и пенополимеров, прямая задача формулируется следующим образом как конечные свойства готовых материалов зависят от химико-технологических и физико-технических параметров процесса. Однако конечной целью любой технологии (и не только полимерной) и химической науки вообще является получение материалов с наперед заданными свойствами. Для достижения этой цели надо решать обратную, или химическую задачу, т. е. задав конечные свойства еще не созданного материала или изделия, выбирают химико-технологические параметры его изготовления. Для пенополимеров такими параметрами являются состав композиции, метод газонаполнения, кратность вспенивания, температура и продолжительность нагрева, степень сшивания или вулканизации, размер и форма изделий и т. д. [c.464]

Из молекулярного и макроскопического представлений следует также, что набухание наполненного вулканизата может служить сравнительной мерой общей степени физического сшивания. Молекулярные теории набухания рассматривают связи каучук — наполнитель как дополнительные поперечные связи. С другой стороны, из-уравнения (4.8) очевидно, что при данной степени наполнения данным наполнителем г-Vo и будут отличаться лишь постоянным множителем. Следовательно, несмотря на то, что истинную степень поперечного сшивания можно получить при помощи подстановка в уравнение (4.7) дает кажущееся число цепей сетки, которое, как и фактическая величина, довольно хорошо коррелирует с физическими свойствами вулканизатов Корреляция этих свойств не зависит от состава вулканизующей группы, продолжительности или температуры вулканизации по-видимому, или v (точнее является мерой физического поперечного сшивания в наполненных резинах. Принципиальное преимущество использования этих величин по сравнению с неравновесным модулем для оценки физического поперечного сшивания заключается в том, что они определяются при равновесных условиях и поэтому не зависят от эффектов, обусловливаемых вязкостью. Эти величины с успехом применялись в ряде исследований [c.138]

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]

Косвенные методы физического анализа базируются на известных зависимостях определяемых свойств резины от степени ее вулканизации или от количества прореагировавшего и непрореагировавшего агента вулканизации, содержащегося в резине. [c.234]

Для легковых покрышек, загрузка которых не требует больших физических усилий от вулканизаторщика и производится вручную, такие форматоры-вулканизаторы более удобны, чем бег-о-матик, и их широко применяют в небольших шинных производствах с малой механизацией цехов вулканизации. Для вулканизации грузовых покрышек, наоборот, они оказались менее удобны, так как механизация процесса загрузки и выгрузки покрышек сложна. В связи с увеличением спроса на них появились новые конструкции, которые по степени механизации и автоматизации не уступают бег-о-матик. [c.86]

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 выяснения принципиальной возможности вулканизации сополимера пропилена с изопреном серой была проведена вулканизация аморфной фракции сополимера, обладающей наиболее высокой степенью непредельности (6,11%). Эта фракция была смешана на вальцах с вулканизующей смесью и подвергнута прогреву в тех же условиях но, как видно из данных рис. 3, характер термохимических кривых для этой фракции после вулканизации также не изменился. Поэтому для образования химических связей между макромолекулами сополимера мы попытались использовать не химические, а физические методы и, в частности, метод радиационного облучения у-лучами. [c.172]

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]

Облучение образцов производилось в Институте физической химии АН СССР на кобальтовой установке с активностью 70 ООО г-эке радия. Облучались ненаполненные и наполненные смеси каучука со смолами, а также термические смоляные вулканизаты с разной степенью вулканизации. Для сравнения с радиационными вулканизатами готовили резины, термически вулканизованные окислами металлов без смолы и термовул-канизаты каучука без вулканизующих агентов. Кроме того, в некоторые образцы вводились добавки — сенсибилизаторы радиационной вулканизации. [c.318]

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]

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]

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]

Использование набухания ненаполненных смесей для определения степени вулканизации (концентрации поперечных связей) имеет строгое теоретическое обоснование. Для расчета числа эффективных цепей сетки в единице объема эластомера (см. гл. 4) обычно используют уравнение Флори — Ренера. Для полимеров с высоким начальным молекулярным весом концентрацию поперечных связей можно считать равной примерно половине упругих эффективных цепей сетки. Чем больше концентрация поперечных связей, тем более ограничено набухание в растворителе, обычно растворяющем невулкани-зованный эластомер. Определенная таким образом концентрация поперечных связей учитывает не только химические поперечные связи, но и физические зацепления цепей. [c.285]

Необратимые изменения в резине. При нагревании вулканизованной резины происходит необратимое изменение ее механических и физических свойств. Характер протекающих при этом процессов зависит прежде всего от типа каучука, природы вулканизующей группы, степени вулканизации и характера введенного противоста-рителя. [c.32]

Физические свойства равновесно перестроенного материала представляют значительный интерес. Для значений К = (СНз)21Ч/Р, лежащих между 3 и 1,5, все смеси относительно текучи. При К от 1,5 до 1,3 вязкость заметно повышается и затем быстро увеличивается, когда К падает от 1,3 до 1,1. При Я = 1,1 материал имеет каучукоподобный внешний вид когда Я уменьшается до 0,95, свойства изменяются так же, как и свойства каучука с увеличением степени вулканизации. При Я от 0,95 до 0,70 и, вероятно, до О перестроенные смеси являются твердыми и стекловидными. Установлено, что переход от вязкого к каучуконодобному состоянию при комнатной температуре (в пределах экспериментальной ошибки) происходит при значении Я, соответствующем точке гелеобразования в отсутствие колец. Это указывает на то, что в бесконечных макромолекулах в точке гелеобразования имеется небольшое количество колец. [c.43]

Переход от высокоэластического к стеклообразному состоянию при низкой температуре представляет собой явление, которое свойственно всем каучукам, вулканизованным и невулкани-зованным. Температура перехода, естественно, зависит от химического строения молекулы. В невулканизованном натуральном каучуке переход происходит при температуре около —70° С. Вулканизация повышает эту температуру на 10—15°, в зависимости от способа и степени вулканизации. Переход не влияет на структуру каучука, диффракционная картина рентгеновских лучей, например, остается той же самой, как и в области высокой эластичности. Но многие физические свойства, такие, как тепловое расширение, удельная теплоемкость и теплопроводность, под- [c.20]

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]

Определение химического состава полимера является первостепенной задачей, поскольку наличие тех или иных функциональньк групп в полимере даже в количестве около 1% мае может оказывать решающее воздействие на все его показатели. Количество непредельных связей в каучуке определяет его стабильность при окислительном старении, способность к вулканизации и т.д. Еще большее значение имеет анализ химического состава полимеров в тех случаях, когда они являются продуктами сополимеризации. Как известно, состав сополимера отличается от состава исходной смеси вследствие различной реакционной способности мономеров и, если неизвестны константы сополимеризации мономеров, его можно найти только аналитическим путем. Очевидно, что в случае двойных сополимеров (а таких большинство) достаточно определить содержание звеньев лишь одного из сомономеров. Если второй сомономер резко отличается от первого по составу (наличием азота, хлора, серы и др.) или по степени непре-дельности (например, в случае сополимеров олефинов и диенов), то анализ может быть выполнен химическим путем и без больших затруднений. Однако анализ таких сополимеров, как бутадиен-стирольные, затруднителен, и предпочтительнее пользоваться физическими методами. [c.32]

Однако наиболее эффективное применение серных вулканизующих систем в виде эвтектических смесей и твердых растворов возможно липхь при осуществлении взаимодействия ускорителей, серы и активаторов методами физической и физико-химической модификсщий до их введения в резиновые смеси. Получаемые при этом эвтектические смеси и молекулярные комплексы характеризуются высокой степенью дефектности кристаллов, низкой температурой плавления и избыточной свободной энергией, обуславливгоощие повышение степени распределения и диспергирования компонентов в резиновой смеси и их функциональной активности в процессах вулканизации. [c.49]

В некоторых случаях для оценки степени смешения определяют дисперсию физических характеристик материала , например предела прочности при растяжении, модуля упругости, истираемости и т. п. К этим методам, однако, следует относиться с очень большой осторожностью, поскольку в ряде случаев вариация физических характеристик полимера может возникать не вследствие неоднородности смеси, а в результате действия совершенно побочных факторов (например, механо- или термодеструкция полимера, нестабильность режима вулканизации и т. п.). [c.194]

Иногда степень смешения оценивают по дисперсии физических характеристик материала, например разрушающего напряжения ири растяжении, модуля истираемосги и т. п, [40—45], К этим методам, однако, следует относиться с большой осторожностью, поскольку в ряде случаев вариация физических характеристик полимера возникает не вследствие неоднородности смеси, а вызвана совершенно побочными факторами (например, механо- или термодеструкция полимера, нестабильность режима вулканизации и т. д.). [c.232]

Быстрое развитие резиновой промышленности в значительной степени было обусловлено сделанным Гудьиром в 1839 г. открытием, что нежелательные термопластические свойства натурального каучука (липкость при высоких температурах, твердость и хрупкость при охлаждении) можно устранить нагреванием его с серой. Выяснение химизма этих изменений, как и многих других процессов, происходящих с участием макромолекул, стало возможным лишь после того, как было выяснено строение полимеров. Ранние представления сводились к предположению о возможности индуцирования серой физических перегруппировок или изменения характера их взаимодействия. В настояихее время считают (хотя этот взгляд, вероятно, принят не всеми [ 1 ]), что эти изменения обусловлены образованием межмолекулярных поперечных связей ( сшивание ), а термин вулканизация , который вначале был предложен для описания реакции с серой, теперь все чаще используется для описания любого процесса сшивания макромолекул или переведения полимера в нерастворимое состояние (например, фотовулканизация или свободнорадикальная вулканизация) [2]. [c.193]

Поскольку только недавно удалось получить действительно линейные полифторалкилентриазины, то вопросы их компаундирования или вулканизации еще находятся в стадии разработки. Физические свойства сырой ненаполненной резины и, в еще большей степени, свойства [c.235]

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]

Если переработка или вулканизация сопровождается деструктивными процессами, например пластикацией или реверсией, то это скажется на свойствах резин таким же образом, как и уменьшение исходного молекулярного веса каучука . Поскольку для образования сплошной сетки поперечных связей в низкомолекулярном полимере необходимо больше поперечных связей, чем в вы-сокомолекулярнол , очевидно, что измерение плотности поперечного сшивания деструктированного каучука не характеризует его физические свойства в такой же степени, как до деструкции. [c.119]

Из приведенных цитат видно, что Гэнкок не склонен был рассматривать вулканизацию как явление химического соединения с серой для него безусловный интерес имели представления о вулканизации как о физико-химическом процессе структурных изменений каучука, процессе, идущем, правда, под специфическим влиянием серы. Взгляд на вулканизацию как на процесс физический, аналогичный аллотропическим изменениям серы или фосфора, в то время был широко распространен. Разул1еется, этот взгляд не мог удержаться в течение длительного времени. Накапливались факты, которые все в большей и большей степени подчеркивали химическую сторону явления. [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология