Главная --> Справочник терминов


Деформации вулканизатов Применение механики разрушения к вязкоупругой среде ограничивается отклонением от условия бесконечно малой деформации вследствие молекулярной анизотропии, локальной концентрации деформаций и зависимости напряжения и деформации от времени. Эта теория эффективна при исследовании распространения трещин. Аналитическое обобщение работы Гриффитса на линейные вязкоупругие материалы было предложено Уильямсом [36] и несколько раньше Кнауссом [37]. В гл. 9 будет дан более подробный расчет распространения трещины с позиций механики разрушения. Будут рассмотрены морфологические аспекты разрушения и влияние пластического деформирования, зависящего от времени, возникновения и роста трещины серебра и разрыва цепи на энергию когезионного разрушения полимеров.

Графики в правой части на рис 109 показывают, как протекают релаксационные процессы при постоянной деформации. Вследствие более интенсивного разрушения структуры полимерных систем при высоких скоростях предварительного деформирования релаксация, по крайней мере на начальных ее стадиях, Притекает быстрее

Откчонение от равнов сной криво» на участке // при одинаков 1.x вн шних условиях опре, е. яет я структурой етотимера. Повышенис полярности и молекулярной массы обуслов >ивает большие значения а При той же степени деформации вследствие бо, ь и ( плотности фи ических узлов, и откюненне от равновесных чнач ни"! возрас ает

График» в правой части на рис 109 показывают, как протекают релаксационные процессы при постоянной деформации. Вследствие более интенсивного разрушения структуры полимерных систем при высоких скоростях предварительного деформирования релаксация, по крайней мере на начальных ее стадиях, Протекает быстрее

при производстве вискозного волокна хлопкового типа по жгутовому способу. Применяя эту схему, можно варьировать эластические свойства в широких пределах. Теоретическое обоснование этой схемы дано в работе Михайлова [154]. На рис. 7.57, заимствованном из его работы, показана зависимость заданной деформации (кривая 1), возникающего в волокне напряжения (кривая 2) и деформации после полной релаксации нити, снятой с отделочных роликов (кривая 3). Уменьшение заданной деформации вследствие усадки при применении конусных роликов или уменьшении скорости движения нити между вытяжным диском и отделочными роликами с 74 до 64% приводит к снижению напряжения с 6,6 до 0,85 сН/текс.

График» в правой части на рис 109 показывают, как протекают релаксационные процессы при постоянной деформации. Вследствие более интенсивного разрушения структуры полимерных систем при высоких скоростях предварительного деформирования релаксация, по крайней мере на начальных ее стадиях, Протекает быстрее

Многие резиновые изделия работают в условиях многократно повторяющихся деформаций. В одних случаях режим деформации таков, что максимальная за цикл деформация сжатия, растяжения или лзгиба задана, а максимальная нагрузка в результате релаксации напряжения уменьшается. В других случаях сохраняется постоянным значение максимальной деформирующей нагрузки, а величина максимальной деформации вследствие ползучести с течением времени возрастает*. Этим режимам эксплуатации изделий соответствуют два режима испытания образцов резины на динамическую усталость при многократных растяжениях:

Наполнители. Так же влияет введение в резины активных наполнителей"9. В неполярных каучуках (СКВ, НК) при этом сильно увеличивается взаимодействие, что затрудняет их ориентацию при деформации. Вследствие этого в резинах из СКВ 'и НК при введении сажи наблюдается сдвиг гк в сторону больших деформаций (рис. 181) и больших напряжений (рис. 182).

Образцы ГХК растягивали до деформации 300% при каждой заданной температуре со скоростью 0,67 мм/с и выдерживали в нагруженном состоянии в течение 30 с при комнатной температуре. Часть деформации вследствие заторможенности релаксационных процессов при комнатной температуре остается неизменной в разгруженном образце в течение нескольких месяцев. Нагрев деформированных образцов вызывал их усадку. Величина усадки образцов при разных температурах нагрева отнесена к единице остаточной деформации в образце.

На рис. 11.42 по оси ординат отложены значения степени дополнительного растяжения dp/dH. В начале деформации вследствие малого различия между напряжением в вершине растущего разрыва и средним напряжением в образце эффект дополнительной ориентации выражен очень слабо. По мере увеличения истинного напряжения эффект дополнительной ориентации также увеличивается. При 295 К и скорости деформации 0,4162-10~2 м/с отношение dp/dH для вулканизата смеси СКВ и НК достигает к моменту окончательного разрыва образца значения 2,3. С понижением температуры конечное значение dp/dH уменьшается и при 223 К оказывается равным 1,2.

К преимуществам относится использование малых образцов и больших усилий, которые легче измерить, возможность методически исключить погрешности измерения и задания деформаций, связанные с креплением образца в зажимах. К недостаткам — невозможность проведения измерений на высоких образцах, погрешность, вносимая потерей устойчивости образца, высокие требования к соосности приложения нагрузки и параллельности плит и опорных поверхностей образца, невозможность работы при высоких уровнях деформации вследствие «бочкования» образца и др. Благодаря названным преимуществам испытания на сжатие получили широкое распространение как при инженерной оценке свойств материалов, так и при проведении научно-исследовательских работ.

С увеличением молекулярной массы тройных сополимеров возрастает степень вулканизации, напряжение при удлинении 300%, сопротивление разрыву, эластичность по отскоку, износостойкость и снижается теплообразование и накопление остаточной деформации вулканизатов. С повышением непредельности сополимеров с близкой вязкостью по Муни возрастает их жесткость и восстанавливаемость, снижается характеристическая вязкость и пластичность; вальцуемость при этом улучшается. Вулканизаты сополимеров с большей непредельностью имеют более низкие коэффициент теплового старения, морозостойкость и износостойкость (см. табл. 2) [60, 61].

20 до 150° С существенно не изменяется, также как и у большинства вулканизатов других каучуков. Среднее положение занимает СКС-G5APK. Повышение содержания стирола свыше 65% придает вул-канизатам свойства, типичные для термопластов. Резкое увеличение деформации вулканизатов не является истинным течением, так как деформация после снятия нагрузки обратима в отличие от деформации невулканизованных бутадиен-стирольных сополимеров. *

При повторной деформации, вулканизатов снижаются модули упругости, что обусловлено разрушением адсорбционных связей каучук — гмола50 и уменьшается эффект усиления бутадиен-сти-рольных сополимеров. Последнее убедительно объясняется адгезионной теорией усиления51'52, показывающей, что слабым звеном " наполненных систем является межфазная граница между полиме-

Рис. 37. Кривые деформации вулканизатов СКС-30 с различным содержанием высокости-рольной смолы СКС-85:

Рис. 38. Влияние уротропина Влияние гексаметилентетрамина можно проследить по изменению кривых деформации вулканизатов (рис. 38). С увеличением его содержания повышается жесткость'И упругость вулканизатов. При содержании гексаметилентетрамина 7,5 вес. ч. кривая деформации приобретает S-образный характер. Интересно отметить, что вулканизаты без уротропина пластичны и имеют матовую поверхность, а вулканизаты 'с уротропином — блестящую поверхность и прозрачны. Это свидетельствует о глубоких молекулярных изменениях, в результате которых создается каучуко-смо-ляная система с оптической однородностью и высокими физико-механическими показателями. Причем оптимум но прочности и прозрачности совпадает и соответствует для каучука СКН-40 и феноло-формальдегидной смолы марки 18 содержанию уротропина 7,5—10 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы.

Каучук или резина при обычных условиях деформации быстро восстанавливают исходную форму после удаления внешнего усилия, но если деформировать тот же каучук в более жестких условиях, когда возможно течение его, он приобретает заметную анизотро-дию, обусловленную ориентацией цепей и сохраняющуюся в течение многих часов. При деформации вулканизатов и при не слишком больших нагрузках, когда исключено перемещение цепей, соединенных между собой прочными химическими связями, ориентируются одни звенья.

20 до 150° С существенно не изменяется, также как и у большинства вулканизатов других каучуков. Среднее положение занимает СКС-65АРК. Повышение содержания стирола свыше 65% придает вул-канизатам свойства, типичные для термопластов. Резкое увеличение деформации вулканизатов не является истинным течением, так как деформация после снятия нагрузки обратима в отличие от деформации невулканизованных бутадиен-стирольных сополимеров. *

При повторной деформации, вулканизатов снижаются модули упругости, что обусловлено разрушением адсорбционных связей каучук — гмола50 и уменьшается эффект усиления бутадиен-сти-рольных сополимеров. Последнее убедительно объясняется адгезионной теорией усиления51'52, показывающей, что слабым звеном ' наполненных систем является межфазная граница между полиме-

Рис. 37. Кривые деформации вулканизатов СКС-30 с различным содержанием высокости-рольцой смолы СКС-85:

Рис. 38. Влияние уротропина Влияние гексаметилентетрамина можно проследить по изменению кривых деформации вулканизатов (рис. 38). С увеличением его содержания повышается жесткостью упругость вулканизатов. При содержании гексаметилентетрамина 7,5 вес. ч. кривая деформации приобретает S-образный характер. Интересно отметить, что вулканизаты без уротропина пластичны и имеют матовую поверхность, а вулканизаты 'с уротропином — блестящую поверхность и прозрачны. Это свидетельствует о глубоких молекулярных изменениях, в результате которых создается каучуко-смо-ляная система с оптической однородностью и высокими физико-механическими показателями. Причем оптимум но прочности и прозрачности совпадает и соответствует для каучука СКН-40 и феноло-формальдегидной смолы марки 18 содержанию уротропина 7,5—10 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы.

Каучук или резина при обычных условиях деформации быстро восстанавливают исходную форму после удаления внешнего усилия, но если деформировать тот же каучук в более жестких условиях, когда возможно течение его, он приобретает заметную анизотро-дию, обусловленную ориентацией цепей и сохраняющуюся в течение многих часов. При деформации вулканизатов и при не слишком больших нагрузках, когда исключено перемещение цепей, соединенных между собой прочными химическими связями, ориентируются одни звенья.




Дальнейшее замещение Диэлектрическим свойствам Диэлектрическую постоянную Диацетильного производного Диагональной конструкции Диаграммы растяжения Диаграмма растяжения Диамагнитного кольцевого Диапазоне концентраций

-
Яндекс.Метрика