Термины, связанные с цементом. Прочностные характеристики

Главная --> Справочник терминов

Прочностные характеристики Введение полярных групп в полиизопрен существенно, на порядок, повышает адгезионную прочность вулканизатов к стали: от 0,03—0,05 МПа у СКИ-3 до 0,7—0,8 МПа, т. е. до уровня НК, у СКИ-ЗК и до 2,0—2,5 МПа у СКИ-ЗМ. Значительный вклад в увеличение адгезионной прочности вулканизатов на основе каучука СКИ-ЗМ вносят уретановые группировки, образующиеся при взаимодействии гидроксильных групп полимера с диизоцианатами.

коэффициента полидисперсности выше 1,69 отрицательно сказывается на механической прочности вулканизатов ,(табл. 5).

Во второй стадии полимеризации при дальнейшем нагревании линейного полихлоропрена стабилизирующее действие введенного ранее противоокислителя нарушается и начинается реакция присоединения макромолекул друг к другу. Этот процесс, названный по аналогии с процессом переработки полибутадиена в резину реакцией вулканизации, можно ускорить добавлением окислов металлов (ZnO, MgO). Вулканизаты полихлоропрена нерастворимы, лишь слабо набухают в маслах и в бензинах, обладают высоким пределом прочности при растяжении, близким к пределу прочности вулканизатов натурального каучука, но более устойчивы к действию истирающих усилий. Вулканизованный полихлоропрен превосходит резины из натурального каучука по масло- и бензостойкости, негорючести, химической стойкости, способности длительное время выдерживать нагревание до 130—

Прочность полифосфонитрилхлорида аналогична прочности вулканизатов натурального каучука, но фосфорсодержащий полимер значительно более теплоустойчив. До 110° в полимере еще полностью сохраняются упругие реформации. Даже при 160° после 3-часового воздействия на образец нагрузки в 1 кг 1см" обратимые деформации полимера составляют 90% от всех деформаций. Во влажной атмосфере эластичность полимера снижается. Это явление, очевидно, связано с постепенным гидролизом полимера и превращением его в сетчатый полимер с кислородными поперечными мостиками между цепями:

Равномерность распределения наполнителей в смесях является не только характеристикой технологических свойств получаемых композиций, но и тем показателем, от которого зависят эксплуатационные свойства изделий. В частности, улучшение качества смешения наполнителей оказывает благоприятное влияние на эластичность и снижение гистерезисных потерь, способствует повышению условной прочности вулканизатов. Равномерность распределения напол-

Вулканизаты каучука СКД, содержащие сажу, по эластичности близки вулканизатам натурального каучука, а по сопротивлению истиранию, тепловому старению и морозостойкости значительно превосходят их. Прочность вулканизатов СКД ниже, чем прочность вулканизатов на основе натурального каучука, но выше прочности вулканизатов из СКВ. Каучук СКД благодаря ценным техническим свойствам можно применять как самостоятельно, так и в смеси с натуральным каучуком. Наиболее целесообразно применять его в производстве шин и специальных морозостойких резиновых изделий.

Сажа не повышает прочности вулканизатов. Ненаполненные и сажевые резины обладают малым теплообразованием и высоким сопротивлением раздиру, не уступая резинам из натурального каучука и значительно превосходя вулканизаты синтетических каучуков; это, очевидно, тоже связано с особенностью пространственной сетки вулканизата, образованной окислами металлов20.

Вулканизаты ненаполненных смесей на основе наирита обладают прочностью около 220—250 кгс/см2. Наполнители, как правило, не повышают прочности вулканизатов, но увеличивают модули и понижают относительное удлинение. Вулканизаты имеют хорошее сопротивление раздиру и истиранию, высокое сопротивление тепловому старению, а также высокий показатель эластичности по отскоку, близкий к показателю эластичности резин из натурального каучука.

Для этого к 100 масс-ч стандартной смеси добавляется 5 масс-ч натурального каучука (чем меньше снижение прочности вулканизатов с такой

В вулканизатах без MgO возникновению ассоциатов способствует плохая растворимость ДТДМ в каучуке и обусловленный этим гетерогенный характер Протекающих реакций. В присутствии оксида магния ДТДМ еще на стадии приготовления смесей сорбируется на поверхности оксида. Вследствие этого сорбированными на поверхности MgO оказываются и продукты (реакции ХСПЭ с ДТДМ, взаимодействие которых друг с другом заменяется, таким образом, взаимодействием их с более полярной поверхностью оксида. Большая устойчивость ассоциатов в присутствии оксида магния обеспечивает более высокую стабильность прочности вулканизатов в условиях длительного (нагревания.

При использовании в качестве вулканизующей системы солей АГ «ли СГ введение неполярного вазелинового масла и малопо-лярного дибутилфталата практически не влияет на скорость вулканизации и прочность при растяжении, эластические характеристики и степень сшивания, тогда как полярный циклогексанон замедляет сшивание ХПЭЭ [24] и снижает прочность вулканизатов. При обсуждении характера вулканизационных структур в вулкани-затах ХПЭ (см. гл. 2) отмечалось, что неполярное вазелиновое масло и -малаполяр'ный дибутилфталат распределяются в основном между неполярными щелями полимера и оказывают стабилизирующее действие на гетерогенные вулканизацнонные структуры (ассоциаты 'полярных подвесок и (поперечных связей). Поэтому введение даже значительных количеств этих (пластификаторов практически не влияет на свойства продуктов. Полярный циклогексанон распределяется не только в матрице эластомера, но и проникает в полярные ассоциаты .поперечных связей и подвесок. ' Ослабление межмолекулярного взаимодействия между элементами ассоциатов сопровождается уменьшением эффекта усиления со стороны частиц микрофазы и снижением прочности вулканизатов.

Ненаполненные вулканизаты полисульфидных эластомеров имеют плохие прочностные характеристики. Введение усиливающих наполнителей позволяет получать резины с удовлетворительными свойствами (табл. 3). Высокое значение остаточной деформации при сжатии вулканкзатов тиоколов А и FA объясняется линейным строением этих каучуков. Разветвленный тиокол ST имеет более высокое сопротивление остаточному сжатию. -

Прочностные характеристики металлов и сплавов (пределы прочности, текучести и упругости), а также твердость и модуль упругости, как правило, увеличиваются с понижением температуры, в то время как удлинение и сужение уменьшаются. Ударная вязкость большинства металлов резко снижается [126].

Вытягиванием полимера в 5—6 раз от его первоначальной длины можно вызвать ориентацию макромолекул и этим еще более улучшить его прочностные характеристики. Способность поливинилового спирта к ориентации макромолекул используют в процессах изготовления пленок и особенно нитей, увеличивая этим приемом их прочность в направлении растягивания в 8—9 раз (предел прочности при растяжении ориентированной непластифицированной пленки из поливинилового спирта составляет 4000— 4500 кг/см*).

В табл. 8.7. приведены результаты определения механических характеристик исследуемых резин. Видно, что введение в резиновую смесь хлоропренового каучука резко увеличивает относительное удлинение, но вместе с тем снижает прочностные характеристики и твердость. Самой высокой прочностью обладают резиновые смеси на основе комбинации каучуков СКН-40 и СКМС-ЗОРП, содержащие 60 масс. ч. каучука.

Прочностные характеристики резин

С другой стороны, момент разрушения образца, т. е. разрушающее напряжение и удлинение при разрыве, не определяется одним только коэффициентом двойного лучепреломления Дп. Образцы с одинаковым А/г, ориентированные в различных условиях, могут разорваться на разных стадиях растяжения, хотя до момента разрыва одного из образцов диаграммы растяжения их полностью совпадают. Таким образом, по степени ориентации также невозможно однозначно определить прочностные характеристики ориентированных полимеров. Однозначную связь прочности и разрыв*

Степень вытяжки не определяет однозначно значение прочности и разрывного удлинения полимера. Одной и той же степени вытяжки могут соответствовать различные значения прочности, и, наоборот, одна и та же прочность может быть получена при различных степенях вытяжки. Средняя степень ориентации, определяемая двойным лучепреломлением, является более точной характеристикой ориентированного полимера. С другой стороны, прочность и разрывное удлинение не определяются одним двулучепреломлением. Образцы с одинаковым двулучепреломлением, ориентированные в различных условиях, могут разорваться на разных стадиях растяжения, хотя до момента разрыва одного из образцов диаграммы растяжения их полностью совпадают. Таким образом, по степени ориентации невозможно однозначно определить прочностные характеристики ориентированных полимеров. Однозначную связь прочности и разрывных удлинений со строением ориентированного полимера удается установить лишь в том случае, если можно учесть два параметра — среднюю степень ориентации звеньев макромолекул и число цепей молекулярной сетки в единичном объеме, так как

Рассмотрим теперь прочностные характеристики тех же эластомеров.

Разрывное напряжение. С помощью критерия Бейли можно на основании уравнения долговечности (12.2) или (12.3) рассчитать прочностные характеристики при других режимах деформации. Распространенным в практике эластомеров является режим постоянной скорости деформации растяжения v = dB/dt, осуществляемый на разрывных машинах. Применение критерия Бейли приводит (см. [9, гл. 7]) к следующему уравнению для истинного разрывного напряжения:

Кристаллические образования связаны между собой так называемыми проходными цепями. Часть этих цепей входит в кристаллиты, что обусловливает единство структуры материала, а другая часть остается в аморфных областях. Незакристаллизованная часть полимера характеризуется относительно низкой плотностью и преимущественно ответственна за прочностные характеристики полимерных материалов.

Широкое применение в строительстве получили слоистые пластики. Прочностные характеристики слоистых

Присутствии окислителя Присутствии основания Присутствии палладиевого Преимущественное протекание Присутствии пероксида Присутствии пластификатора Присутствии подходящих Присутствии порошкообразной Присутствии растворенного