|
|
|
Главная --> Справочник терминов Прочность наполненных Положение максимума по оси абсцисс и его высота (максимальная npoqviocTb материала) зависят от природы полимера, от его способности к кристаллизации, от температуры плавления со-ответствующего линейного полимера. Чем более склонен полимер к кристаллизации, чем выше его температура плавления, тем больше высота максимума и тем больше он смещен в область малых частот сетки, Б пределе для полимера, легко кристаллизующегося и находящегося при комнатных температурах в кристаллическом состоянии, максимальная прочность наблюдается для образцов линейного полимера. Увеличение частоты сетки приводит, к монотонному снижению прочности, что отчетливо видно па примере гуттаперчи. Положение максимума по оси абсцисс и его высота (максимальная прочность материала) зависят от природы полимера, от его способности к кристаллизации, от температуры плавления соответствующего линейного полимера. Чем более склонен полимер к кристаллизации, чем выше его температура плавления, тем больше высота максимума и тем больше он смещен в область малых частот сеткн. В пределе для полимера, легко кристаллизующегося и находящегося при комнатных температурах в кристаллическом состоянии, максимальная прочность наблюдается для образцов линейного полимера. Увеличение частоты сетки приводит, к монотонному снижению прочности, что отчетливо видно па примере гуттаперчи. Хорошие клеевые композиции получают [142], сочетая АФС с ZrCb и порошком титана (асж после 600 °С — 250 МПа) или хрома. Порошки металлов в этом случае не являются инертным наполнителем и образуют аморфные кислые фосфаты. В высокотемпературные клеи и массы на основе АФС вводят иногда и графит. Это позволяет регулировать теплопроводность шва или композиционного материала. Так, известно использование смеси наполнителей AUOa и графита. Клеи на основе АФС + корунд (размер зерна <20 мкм, корунд/АФС= 1:2; р = 1,85 г/см3 и влажность w = 27 %) применяют для склеивания графита с графитом и графита с корундовым огнеупором. После обжига склеенной конструкции прочность при сдвиге составляла около 2,7 МПа. При склеивании стали с корундом клеем на основе АФС + корунд прочность на сдвиг растет в интервале 500—1300°С, достигает максимума при 1100°С (6—14 МПа), причем более высокая прочность наблюдается при использов-ании АФС с 50 %-ной условной степенью нейтрализации N[N = 0%— соответствует НзРСч, N = 100 % — получению Al (PCU) ]. Специфический термостойкий клей получают, сочетая АФС с оксидом алюминия, высокоглиноземистым цементом, оксидом хрома(III). Такой клей отвердевает при 120 °С и работает до 2000 °С. Использование фосфатных связок в качестве клеев рассмотрено в работе [143]. Положение максимума по оси абсцисс и его высота (максимальная прочность материала) зависят от природы полимера, от его способности к кристаллизации, от температуры плавления соответствующего линейного полимера. Чем более склонен полимер к кристаллизации, чем выше его температура плавления, тем больше высота максимума и тем больше он смещен в область малых частот сеткн. В пределе для полимера, легко кристаллизующегося и находящегося при комнатных температурах в кристаллическом состоянии, максимальная прочность наблюдается для образцов линейного полимера. Увеличение частоты сетки приводит, к монотонному снижению прочности, что отчетливо видно па примере гуттаперчи. Хорошие клеевые композиции получают [142], сочетая АФС с ZrO2 и порошком титана (асж после 600 °С — 250 МПа) или хрома. Порошки металлов в этом случае не являются инертным наполнителем и образуют аморфные кислые фосфаты. В высокотемпературные клеи и массы на основе АФС вводят иногда и графит. Это позволяет регулировать теплопроводность шва или композиционного материала. Так, известно использование смеси наполнителей А12О3 и графита. Клеи на основе АФС + корунд (размер зерна <20 мкм, корунд/АФС — 1:2; р = 1,85 г/см3 и влажность оу = 27 %) применяют для склеивания графита с графитом и графита с корундовым огнеупором. После обжига склеенной конструкции прочность при сдвиге составляла около 2,7 МПа. При склеивании стали с корундом клеем на основе АФС -f- корунд прочность на сдвиг растет в интервале 500—1300 °С, достигает максимума при 1100°С (6—14 МПа), причем более высокая прочность наблюдается при использовании АФС с 50 %-ной условной степенью нейтрализации N[N = 0%— соответствует НзРСч, N=100 % — получению Al (PCU) ]. Специфический термостойкий клей получают, сочетая АФС с оксидом алюминия, высокоглиноземистым цементом, оксидом хрома(III). Такой клей отвердевает при 120 °С и работает до 2000 °С. Использование фосфатных связок в качестве клеев рассмотрено в работе [143]. ближение к реальным материалам, так как дефекты оказывают значительное и часто решающее влияние на прочность. В любом материале дефекты неоднородны и неравномерно распределены в объеме материала и по его поверхности. Прочность образца определяется главным образом наиболее опасными дефектами, причем в различных образцах данного материала наиболее опасные дефекты в свою очередь различаются по степени опасности. Поэтому при испытании на прочность наблюдается определенный разброс данных от образца к образцу, не связанный с погрешностями измерений, а являющийся следствием конкретной структуры реального материала. Сложный эффект влияния размеров на прочность наблюдается у стеклянных волокон19, которые характеризуются анизотропией масштабного эффекта (в продольном и поперечном направлениях к оси волокна). Сильная зависимость прочности стеклянных волокон от их диаметра объясняется, по-видимому, не только масштабным эффектом, но и различием в структуре тонких и толстых волокон, полученных при различных скоростях вытягивания. В то же время слабая зависимость прочности от длины стеклянного волокна полностью укладывается в рамки статистической теории. Зависимость прочности стеклянного волокна от длины, как и прочности твердых тел от объема, выражается уравнением (V. 7) Вейбулла, причем показатель степени п в обоих случаях одинаков и равен 0,25. Наблюдается корреляция между прочностью и плотностью упаковки элементов структуры в полимере: Следует предостеречь также и от другой крайности — отрыва адгезионной прочности от явления адгезии, принижения роли адгезии в проблеме прочности адгезионных соединений. Хотя адгезионная прочность не сводится только к адгезии, практически она в значительной степени зависит от адгезии, управляется адгезией. Можно указать на несколько путей воздействия адгезии на адгезионную прочность. Самое простое и непосредственное проявление воздействия адгезии на адгезионную прочность наблюдается, когда граница адгезив — субстрат является слабой зоной адгезионного соединения. При механическом разрушении адгезионных соединений разрушение по границе раздела (адгезионное разрушение) встречается не часто. Тем не менее возможность такого разрушения не исключена [24]. В реальных условиях, когда на адгезионное соединение кроме механических напряжений действуют температура, влага, различные химические агенты, разрушение по границе раздела может стать преобладающим. В таких случаях влияние характера молекулярного взаимодействия адгезива с субстратом на прочность адгезионного соединения настолько очевидно, что не требует разъяснения. В ряду каучуков СКВ- СКИ-СКС-ЗОАМ-СКС-30-1 - наирит наблюдается [231—233] возрастание плотности энергии когезии: 67,8—68,9—72—74,8—81. Плотности энергии когезии применяемых в данном случае адгезивов [232]: ДМВП-15А— 69,7 кал/см3, СКД-1 — 71,2 кал/см3. Поэтому максимальная адгезионная прочность наблюдается тогда, когда в резине применяется каучук с близким значением плотности энергии когезии, например СКИ. Облегчая текстильную переработку, технологический замасливатель, как правило, снижает адгезию связующего к волокну. Однако этот вывод [11, 28, 29] справедлив в основном для связующих, имеющих усадку 3—4%. При значительно больших усадках (9—12%) более высокая адгезионная прочность наблюдается у волокон, обработанных парафиновой эмульсией [11, 20] (табл. IX.1). Общее число узлов и, соответственно, цепей, принимающих нагрузку при растяжении, в структуре 7, б значительно больше, чем в 7, а, что и объясняет повышенную прочность наполненных резин. уравнением (3), считая в нем сг «С сгр [42]. Результаты этих расчетов показывают, что связи с энергией ~ 80 кДж/моль утрачивают «работоспособность» при температуре <~100°С. Поэтому резины, получаемые на основе каучуков общего назначения, вообще говоря, не предназначены для эксплуатации при высоких температурах. Прочность наполненных резин, полученных на основе различных углеводородных каучуков, падает приблизительно вдвое при увеличении температуры от 20 до 100 °С (табл~. 4). Модифицированный полиизопрен, стабилизованный теми же антиоксидангами, что и каучук СКИ-3, сохраняет стабильность в течение года и более. Прочность наполненных резин после старения при 100°С в течение 72 ч у каучуков СКИ-3 и СКИ-ЗМ одинакова, порядка 20—21 МПа. В кристаллизующихся полимерах наполнитель сосредоточивается преимущественно в аморфной части, где его оптимальная концентрация оказывается превышенной. Это затрудняет ориентацию макромолекул в аморфной части, и прочность наполненных кристаллизующихся каучуков не только не увеличивается, но даже несколько снижается по сравнению с прочностью ненаполненных. В эбоннтах подвижность макромолекул настолько снижена из-за высокой плотности химических сшивок и внутримолекулярного присоединения вулканизующего агента, что их можно рассматривать как стеклообразные полимеры, в которых эффект упрочняющего действия наполнителе? отсутствует. Введение 30 масс. ч. технического углерода марки МРС в сополимеры с малым содержанием хлора вызывает значительное их усиление, в то время как для сополимера, содержащего 16,98% хлора, этот эффект гораздо ниже. Поэтому прочность наполненных вулканизатов всех исследованных сополимеров практически одинакова (примерно 30 МПа), хотя по напряжению при удлинениях 300% и 500% они существенно различаются. Наибольшие напряжения имеют вулканизаты сополимеров с большим содержанием хлора. Когезионная прочность, наполненных резиновых смесей, МПа 2,4 0,29 1,97 ных резин. Однако некоторые гипотезы, объясняющие высокую прочность наполненных резин, предлагались в ряде работ18.3°. В заключение отметим, что высокая прочность наполненных резин отчасти объясняется торможением роста трещин и других дефектов в присутствии наполнителя, создающего стерические препятствия для растущей трещины. Наполнение по-разному влияет на усталостные свойства резин из разных каучуков. Для СКС-30 усталостная прочность возрастает с наполнением, для СКВ она почти не меняется, а для НК даже падает23. Усталостная прочность наполненных и ненапсл-ненных резин из натурального каучука, а также из синтетических каучуков с разной концентрацией полярных групп изучалась Гулем и др.25> 2в в связи с влиянием растворителей и пластификаторов. С увеличением степени набухания сопротивление утомлению возрастает, проходит через максимум и затем уменьшается. Это объясняется взаимоналожением двух процессов, Уменьшение внутреннего трения и энергии разрушения межмолекулярных связей при набухании вначале приводит к повышению долговечности, но затем сказывается обычный эффект понижения прочности резины с увеличением набухания. Форма частиц наполнителя существенно влияет н.а упругость наполненных резин. Их модуль тем выше, чем больше форма частиц отклоняется от сферической. При этом изменение формы частиц не влияет на прочность наполненных эластомеров. Наблюдаемая зависимость между прочностью и гистере-зисными свойствами эластомера была использована Маллин-'Сом [1] для объяснения влияния микродефектов на прочность наполненных резин.  Присутствии карбонильной Присутствии каталитических Присутствии кобальтового Первоначальным образованием Присутствии метилового Присутствии муравьиной Присутствии небольшого Первоначальной конденсации Преимущественное направление |
- |
Навигация