|
|
|
Главная --> Справочник терминов Многократных деформаций Основные результаты были получены при длительных испытаниях ненаполненных резин при растяжении под постоянными напряжениями. В последующем механизм разрыва высокоэластических материалов изучался и при других режимах деформации (заданная деформация, постоянная скорость растяжения, многократные деформации). Было установлено, что механизм разрушения резины при всех режимах испытания имеет общие черты. Релаксационный характер высокоэластических деформаций каучука и резины проявляется только при достаточно медленно проходящих деформациях, так как для развития релаксационных процессов необходимо продолжительное время. Поэтому деформации, происходящие с большой скоростью, а также многократные деформации, происходящие с большой частотой и небольшой амплитудой, имеют в основном характер упругих деформаций, мгновенно достигающих равновесия и также мгновенно исчезающих после снятия нагрузки. Все релаксационные процессы ускоряются с повышением температуры и, наоборот, сильно задерживаются с ее понижением. Релаксационные процессы имеют большое практическое значение, так как в условиях эксплуатации многие полимерные мат^ Риалы претерпевают мгновенную деформацию (ударные нагрузки) или многократные деформации очень большой частоты. При Этом равновесная эластическая деформация не успевает развиться и Материал находится в неравновесном состоянии. Результаты ста* Т[1Ческих испытаний, полученные на обычных динамометрах, не Машина МРС-2 применяется для испытаний на многократные деформации растяжения, сжатия, изгиба, сдвига и определения динамической прочности связи между резинами и другими материалами. испытаний на многократные деформации 7. Основные параметры испытаний на многократные деформации. Релаксационные процессы имеют большое практическое значе-"ие, так как в условиях эксплуатации Многие полимерные материалы претерпевают мгновенную деформацию (ударные нагрузки) «ли многократные деформации очень большой частоты. При Этом равновесная эластическая деформация не успевает развиться и Материал находится в неравновесном состоянии. Результаты ста-Т[1Ческих испытаний, полj чеппые на обычных динамометрах, не Релаксационные процессы имеют большое практическое значе-"ие, так как в условиях эксплуатации Многие полимерные материалы претерпевают мгновенную деформацию (ударные нагрузки) «ли многократные деформации очень большой частоты. При Этом равновесная эластическая деформация не успевает развиться и Материал находится в неравновесном состоянии. Результаты ста-тчческих испытаний, полбенные на обычных динамометрах, не Мехамодеструкция происходит дрн самых разнообразных воздействиях на полимеры: вальцевании, дроблении, экструзии, измельчении, обтачивании, сверлении, шлифовании, полировании, одно- и многократных деформациях и т. д. Известно, что относительно небольшие многократные деформации даже высокоэластичных полимеров, в которых сравнительно благоприятны условия для выравнивания напряжений, вызывают интенсивный процесс механодеструкции с резким снижением молекулярной массы. Так, молекулярная масса лолиизобутилена при циклическом сжатии всего на 33% через 7,2 млн. циклов понижается с 7-106 до 1,6-10е, т. е. более чем в 4 раза [141]. многократные деформации Для полимеров необходимо учитывать и затраты энергии на многократные деформации при диспергировании. Основная часть этой энергии превращается в теплоту при диспергировании и может превышать теоретически необходимую энергию в тысячи раз. Так, при истирании резины [786] было найдено, что теоретические затраты энергии на отрыв частиц установленных размеров в одном из 'Опытов составляли 2,09-10 кДж/м3 (исходя из того, что энергия образования 1 iM2 новой поверхности полиизопрена составляет приблизительно 2 Дж/м2). Фактические же затраты энергии при образовании гладкой поверхности составляли до 4,18 • •10е кДж/м3, более грубой — до 4,18-Ю8 кДж/м3 и на машине для истирания при использовании грубого абразива были равны (1— Жидкие каучуки могут быть использованы не только как основной материал для изготовления шин, но и как модификатор обычных шинных резин с целью, например, повышения связи резины с кордом. Введение жидких каучуков с концевыми изоциа-натными или эпоксиуретановыми группами повышает усталостную выносливость шинной резины в условиях многократных деформаций изгиба и растяжения, а также устойчивость к действию повышенных температур. Особенно важно повышение стойкости к проколу в статических и динамических условиях, что существенно для работоспособности шин, эксплуатируемых на рудниках и в карьерах [102, 103]. Противостарители — вещества, замедляющие процесс старения резин: озонного растрескивания, разрушения влиянием многократных деформаций, теплового и светового старения. Физические про-тивостарители (парафин, воск) растворяются в резине при вулканизации и затем диффундируют на поверхность, образуя пленку, стойкую к воздействию кислорода и озона. Для замедления термоокислительного старения в резины вводят антиоксиданты: неозон Д, ацетонанил Р, диафен ФП, амид тиофосфоновой кислоты (Б-25), сантофлекс, неозон, флектал. Рекомендуется использовать смесь различных антиоксидантов. При этом возможны три случая проявления эффективности: / — обратная «стандартная» температура структурного стеклования; 2 —обратная температура механического стеклования в зависимости от частоты многократных деформаций; /, //, /// — см. текст. Необходимо изучение закономерностей изменения свойств или закономерностей разрушения полимеров в условиях многократных деформаций. Существует два основных режима нагружения полимеров при испытании на динамическую усталость: один из них — это режим e0=const и ecp=const; другой режим утомления аср= Рис. 13.12. Изменение амплитуды напряжения 0о и среднего значения напряжения оср в условиях многократных деформаций при заданном постоянном ЕО и еср. Показана схема прибора для испытаний при е0 = const и еС)=-= const Рис. 13.13. Изменение амплитуды деформации е() и среднего значения деформации еср в условиях многократных деформаций при заданном постоянном Со и аср. Показана схема прибора для испытаний при ао = const и acp = const Для прогнозирования работоспособности полимеров в режиме многократных деформаций необходимо знать как число циклов до разрушения зависит от амплитуды напряжения ао- Обобщая многочисленные экспериментальные данные, удалось показать, что характер этих зависимостей аналогичен соответствующим закономерностям для долговечности под постоянной нагрузкой [уравнения (13.2) и (13.4)]. Значительное влияние на окисление оказывают различные химические реагенты и примеси, тормозя (ингибируя) или ускоряя (инициируя) процесс окисления. В реальных условиях окисления и старения каучуков происходит одновременное воздействие нескольких факторов (тепла, света, многократных деформаций), ускоряющих окислительные процессы. Однако одновременное действие этих факторов, как правило, не аддитивно. г) = -j^-100, выраженным в процентах, которое называется коэффициентом полезной упругости или просто полезной упругостью. Коэффициент полезной упругости резин колеблется в значительных пределах в зависимости от степени вулканизации и от состава резины. При повторных циклах деформации величина гистерезисных потерь уменьшается; таким образом, эластические свойства резины изменяются в процессе многократных деформаций, но основные изменения происходят при первых циклах растяжения-сокращения. (разнашиваются). Естественно, что релаксация напряжения и ползучесть наблюдаются не только в условиях статических испытаний, при однократном растяжении, но и при динамическом режиме работы в условиях многократных деформаций. Сравнительно высокая воздухонепроницаемость, хорошее сопротивление действию многократных деформаций изгиба, а также высокая теплостойкость дают возможность применять бутилкаучук для изготовления автокамер в шинном производстве.  Молекулярной перегонки Максимальной интенсивности Молекулярное моделирование Молекулярного притяжения Молекулярном соотношении Максимальной конденсации Молекулярную рефракцию Молекулах углеводородов Молекулой альдегида |
- |
Навигация