Главная --> Справочник терминов


Распределение ингредиентов Следующий анализ также предполагает однородное распределение деформаций в аморфных областях микрофибрилл. Учет неоднородного распределения деформаций еа,- вновь вызвал бы сужение распределения N0(Li/L0). Непосредственно из выражений (5.57) и (7.1) получим ожидаемую величину числа разорванных цепей или образованных свободных радикалов:

Два слагаемых в квадратных скобках соответственно учитывают изменение прочности и распределение деформаций в зависимости от температуры. С учетом значений кинетических параметров для цепей ПА-6, применявшихся при расчете по выражению (7.3), значений Ес = 25 ГПа и Ek = = 200 ГПа и расчетного значения температурного коэффициента d(E/Ec)/dT = — 0,8- Ю-3 К"1 получим для температуры — 20°С следующую количественную оценку Ае по выражению (7.5):

Очевидно, что скорость сдвига максимальна у стенки внутреннего цилиндра и минимальна у стенки внешнего цилиндра. Разность между этими крайними значениями скорости сдвига тем больше, чем больше кривизна канала (больше (3) и чем больше отклонение от ньютоновского характера течения жидкости (больше s). Распределение деформаций определяется произведением Yr6 I на время t:

сителе из параллельных пластин», а именно течение при наложении перепада давления на вынужденное течение. При этом градиент давления можно использовать в качестве параметра, которым можно управлять в процессе смешения для регулирования качества смеси. Лидор и Тадмор [12] исследовали распределение деформаций в потоке между параллельными пластинами для двух вариантов течения: под действием перепада давления и при наложении перепада давления на вынужденное течение. В табл. 11.1 приведены формулы для расчета ФРД, профилей скорости, а также минимальных и средних значений деформации. Для сравнения в этой же таблице приведены аналогичные формулы для случая течения под давлением через круглую трубу.

Рис. 11.7. Распределение деформаций для полностью развившегося ньютоновского изотермического установившегося течения в канале между

Пример 11.3. Распределение деформаций при течении «степенной» жидкости в режиме потока под давлением между параллельными пластинами __

Аналогично тому, как это показано для функции РВП, можно рассчитать функцию распределения деформаций. Для чисто вынужденного течения, когда минимум деформации соответствует ? = 2/3, распределение деформаций определяется уравнением (11.10-20). При этом величина ? однозначно связана с v выражением (11.10-26). Однако для более общего случая доля объемного расхода между ? = 2/8 и не равна той доле объемного расхода, которая характеризуется суммарной деформацией, меньшей или равной у, как видно из рис. 11.27.

Лидером и Тадмором [12] описан другой подход к оценке распределения деформаций, основанный на определении изменений во времени положения частиц жидкости в канале, разделенном на мелкие участки. Этот метод пригоден также для анализа пластицирующего экструдера. Результаты таких расчетов приведены на рис. 11.28. При больших скоростях вращения червяка происходит быстрое плавление полимера, и распределение деформаций оказывается подобным тому, какое наблюдается в экструзионном насосе. Увеличение скорости вращения червяка при постоянном объемном расходе приводит к увеличению противодавления. При этом происходит заметный сдвиг функции распределения деформаций в область более высоких значений деформации. И снова мы видим, что распределение деформаций в червячном экструдере довольно узкое. Следовательно, среднее значение деформации у [46] * может служить критерием смесительного воздействия. Средняя деформация пропорциональна величинам IIН, Qp/Qj и 0. Рис. 11.29 иллюстрирует зависимость у от угла винтовой нарезки червяка при различных значениях Qp/Qd- Пропорциональность средней деформации величине IIH установлена экспериментально, как было показано нами ранее при рассмотрении ФРД для случая течения между параллельными пластинами. Точно так же экспериментально было установлено, что средняя деформация возрастает при увеличении противодавления. Аналогичным образом установлены предельные значения угла нарезки червяка,

Двулучепреломление полистирола выше температуры стеклования пропорционально деформации, поэтому картина разрушения в поляризованном свете отражает картину распределения деформаций в образце. Анализ кинограмм показывает, что распределение деформаций в образцах полистирола неоднородно. В вершине растущего дефекта наблюдается дополнительная ориентация. Коэффициент дополнительной ориентации определяется как:

полностью исключалось влияние входа. Величину коэффициента поверхностного натяжения выбирали равной 30 дин/см, что соответствовало поверхностному натяжению твердого полиэтилена80. Фактическое распределение деформаций растяжения по сечению уже отрелаксировавшего экструдата определяется соотношением между величинами деформаций растяжения в различных кольцевых слоях.

Фактическое распределение деформаций растяжения по сечению уже отрелаксировавшего экструдата определяется соотноше-

сти Mw/Mn > 2,5; при средней молекулярной массе Мш = (2,5 -f--т-3) -105 этот каучук линейного строения по физико-механическим показателям наполненных резин не превосходит полибутадиен литиевой полимеризации СКДЛ, имеющий более узкое ММР. В свою очередь, дальнейшее улучшение свойств резин на основе каучука СКДЛ за счет, например, увеличения молекулярной массы упирается в плохие технологические свойства резиновых смесей. Данные представлены на рис. 12, из которого четко видно, что увеличение молекулярной массы этого «узкого» полимера приводит к падению физико-механических показателей резин в основном из-за того, что ухудшается текучесть смесей и затрудняется равномерное распределение ингредиентов.

Действие мягчителей весьма разнообразно. Они обеспечивают более равномерное распределение ингредиентов в резиновой смеси, уменьшают разогревание при смешении и тем предотвращают в известной мере преждевременную вулканизацию, снижают расход электроэнергии на изготовление и последующую обработку резиновых смесей, уменьшают их усадку, улучшают формование при вулканизации в формах, а также понижают температуру размягчения резиновой смеси в начале вулканизации. Мягчители оказывают влияние на вулканизацию, физико-механические свойства и старение вулканизата.

4) При небольшом количестве мягчителей их вводят в начале процесса, так как при этом достигается лучшее распределение ингредиентов, снижение расхода энергии на смешение и снижение температуры резиновой смеси. Если мягчителей большое количество (по массе), то их вводят в резиновую смесь в несколько приемов, часть мягчителей вводят в начале процесса, другую часть мягчителей вводят с основной частью ингредиентов.

Равномерное распределение ингредиентов в резиновой смеси в ряде случаев затрудняется образованием агломератов некоторых ингредиентов, что ведет к резкому понижению однородности резиновой смеси. Грубые агломераты ведут себя в резине по-до'бно посторонним телам, агломерация или комкование ингредиентов обычно понижает физико-механические свойства вулканиза-тов. Легко комкуются канальная, антраценовая сажи и окись цинка; они значительно лучше распределяются в жесткой резиновой смеси с низкой пластичностью. Поэтому газовую канальную и антраценовую сажи следует вводить после введения мягких сортов сажи (если они имеются в резиновой смеси), которые не комкуются, но заметно повышают жесткость смеси. По той же причине не следует вводить перед ними в резиновую смесь большого количества мягчителей, значительно повышающих пластичность резиновой смеси. При наличии большого количества жидких мягчителей вводить их следует осторожно, загружая постепенно небольшими порциями. При загрузке несоразмерно большого количества мягчителей загрязняются вальцы (стрелы, противень), увеличиваются потери мягчителя, резиновая смесь может отставать от валка с образованием отдельных несвязанных кусков. Это приводит к значительной затяжке процесса смешения.

Первый способ имеет преимущество, так как он обеспечивает более равномерное распределение ингредиентов, более высокую однородность резиновых клеев, ускорение процесса изготовления клея и лучшие санитарно-гигиенические условия труда. При этом способе клеевую смесь готовят на вальцах. Предваритзльное распределение ингредиентов в клеевой смеси при ее изготовлении облегчает последующее распределение ингредиентов в массе клея.

При экспресс-контроле нескольких образцов, вырезанных из разных участков одного куска резиновой смеси, можно определить равномерность смешения. Неравномерное распределение ингредиентов в каучуке отражается на результатах всех проведенных испытаний и дает значительный разброс показателей.

Специфичным для СКН является высокая энергоемкость смешения и затрудненное распределение ингредиентов в смеси. Бутадиен-нитрильные жаучуки типов СКН-26 и СКН-40 с вязкостью по Муни порядка 90—120 ед. и жесткостью 18—22 Н пластициру-ютюя на холодных вальцах 60 или 84 дюйма при минимальных зазорах. Энергоемкость пластикации значительно выше, чем для НК или БСК и составляет около 1,8 кВт-ч/кг (для БСК и НК на пластикацию требуется 1 и 0,85 кВт-ч/кг соответственно). Это обстоятельство, по-видимому, связано 'прежде всего с высокой вязкостью СКН, примерно в 2 раза превышающей вязкость кау-чуков общего назначения (энергия Обработки прямо пропорциональна вязкости материала) [11].

фикаторов улучшают микрогетерогенную структуру каучуков, которая в значительной степени предопределяет микростуктуру модифицированных композиций. Так, увеличение объема межфазных слоев улучшает распределение ингредиентов в резиновых смесях, делает саму резину более однородной и тем самым уменьшает скорость образования трещин" (Рис. 24.).

лекул, и равномерное их распределение между частицами только за счет растворения вряд ли возможно, несмотря на довольно хорошую растворимость серы и ускорителей в эластомерах при температурах смешения [3, 4]. В этих условиях равномерное распределение ингредиентов в объеме резиновой смеси может быть достигнуто при улучшении их диспергируемости, что подтверждается математическим методом.

Таким образом, эффективность физической модификации ингредиентов в бинарных и сложных эвтектических смесях и твердых растворах замещения определяется различиями в конфигурации молекул и Т,ш компонентов, обусловленными возрастанием дефектности и дисперсности кристаллических частиц. Физическая модификация не только улучшает диспергирование и распределение ингредиентов в резиновых смесях и повышает их химическую активность, но и способствует образованию прочных (0,35-гО,4 МПа) и легкоплавких гранул из эвтектических расплавов ингредиентов без введения связующих веществ [34]. Поэтому физическая модификация ингредиентов в бинарных и сложных эвтетических расплавах является одним из перспективных путей решения экологических проблем процессов переработки резиновых смесей и полимеров.

Смешение высоковязких жидкостей является следствием деформации сдвига, под влиянием которой происходит увеличение поверхности раздела ингредиентов (уменьшение линейного размера начального образования или занятой ингредиентом исходной области и распределение ингредиентов в объеме, приводящее к уменьшению флуктуации концентрации)4-5.

Смешение высоковязких жидкостей является следствием деформации сдвига и растяжения, под влиянием которых увеличивается поверхность раздела ингредиентов (уменьшается линейный размер начального агрегата или занятой ингредиентом исходной области) и выравнивается распределение ингредиентов в объеме.




Рассмотрим последовательно Рассмотрим структуру Рассредоточения положительного Растягивающего напряжения Растяжении относительное Растяжении вулканизатов Растертого нафталина Растительных организмах Растворяющей способностью

-
Яндекс.Метрика