|
|
|
Главная --> Справочник терминов Статическая усталость К числу специальных свойств резин, характерных для конкретных областей их использования, можно отнести: • Статическая прочность связи резины с резиной, с единичными нитями корда, с прорезиненными тканями, с эбонитом и металлом - это так называемые адгезионные характеристики эластомеров, определяемые при различных режимах испытаний и видах деформации (отрыв, расслоение, сдвиг). Результат испытания зависит также от скорости разрушения (повышение скорости приводит к более высоким значениям прочности связи), температуры (увеличение температуры испытаний снижает результаты, что характерно для всех поверхностных свойств). В качестве прочностных характеристик принимают работу образования единицы поверхности и напряжение, при котором происходит разрушение. Количественно адгезию можно определить в статических и динамических режимах отрывом или отслаиванием дублированных материалов. При этом изучается статическая прочность связи (в конструкциях, не подвергающихся утомлению) или выносливость системы при многократном сдвиге на брекерной машине или сжатии на машине МРС-2 (см. гл 9). На .рис. 2.13 (Представлена зависимость (прочности три растяжении от степени сшивания для вулканизатов 1ХОПЭ, отличающихся продолжительностью вулканизации, типом и содержанием аддукта, а также наличием оксида магния. Полученная экстремальная зависимость является типичной для эластомеров с кова-лентными связями [216]. Однако в (максимуме кривой статическая прочность составляет 50—70 МПа (13—16 МПа на условное сечение), что на иторядак больше, чем для обычных (с ковалент-ными 'поперечными связями) ненаполненных вулканизатов нерегулярных «аучуков. Приведенные данные определенно указывают на то, что в результате сильного межмолекулярного (Взаимодействия лодвесок и (поперечных связей .в вулканизатах ХСПЭ ,с ами-НОЭПОКСИДНЫ1МИ аддуктами возникают ассоциаты, (представляющие ' собой жесткие (микрообласти — частицы дисперсной фазы, которые подобно лолистнрольным доменам IB термоэластопластах распределены ,в среде каучука. канизаты ХСПЭ, полученные /путем использования комбинации оксида металла с органической кислотой и ускорителями серной вулканизации. Как показано выше, основным элементом вулкаяи-зациоганых структур при исполызовании ускорителей серной вулканизации являются ионизированные .подвески и /поперечные связи {94, 155]. Они (плохо совместимы со сравнительно малополярным полимером, и, по-видимому, ассоциируют с образованием более сложных вулканизационных структур, являющихся микрочастицами дисперсной фазы, распределенными в среде каучука, и выполняющих функцию вулканизационных узлов и частиц усиливающего наполнителя. Именно эффектом усиления эластомера микрочастицами ассоциатов, как и в других обсуждаемых выше случаях, объясняется высокая статическая прочность неналолненных еулканизатав .'ХОПЭ с ускорителями серной вулканизации. Статическая прочность ненаполнанных вулканизатов ХСПЭ позволяет лолучать изделия любого цвета с достаточно хорошими эксплуатационными свойствами. Многие органические красители в процессе вулканизации ХСПЭ химически ,взаимодействуют с ним, поэтому среди красителей, применяемых для этого эластомера, преобладают неорганические красители. В качестве белого красителя применяют диоксиды титана, черного — технический углерод; красного — оксид железа, селенид кадмия, мрасный толуидин; зеленого — зеленый хром, монострол зеленый; синего — антрахи-нон и ультрамарин; желтого — селевид кадмия и хромат свинца; оранжевого — молибдаторанж '[92]. Названия и характеристики красителей, -пригодных для ХСПЭ, .проводятся в работах [92, 93]. Для резин на основе .ХСПЭ характерна хорошая стойкость окраски в процессе эксплуатации. Для сохранения цвета смеси в процессе вулканизации рекомендуется вулканизовать при температурах не выше 143 °С. Пигменты не только окрашивают резину, но и защищают ХСПЭ от действия ультрафиолетовых лучей [89, 93, 95, 104, 105]. Для повышения клейкости смесей рекомендуется вводить кумаронинденовую смолу и др. [2]. Наличие пластификаторов и модификаторов, а также повышение температуры способствуют уменьшению концентрации напряжений в вершинах трещин [12, с. 72—75], что приводит к замедлению процессов усталостного разрушения соединений. Однако при этом может изменяться статическая прочность, экстремально зависящая от концентрации пластификатора (рис. 5.2). Повышение содержания пластификатора выше оптимального приводит к снижению когезионной прочности [33]. Наличие пластификаторов и модификаторов, а также повышение температуры способствуют уменьшению концентрации напряжений в вершинах трещин [12, с. 72—75], что приводит к замедлению процессов усталостного разрушения соединений. Однако при этом может изменяться статическая прочность, экстремально зависящая от концентрации пластификатора (рис. 5.2). Повышение содержания пластификатора выше оптимального приводит к снижению когезионной прочности [33]. термоокислительной деструкции бутадиеновых звеньев, а также при деполимеризации высокостирольных частей макромолекулы 60. Количество и тип поперечных связей, так же как молекулярное строение каучука, характеризуют статическую .и динамическую прочность вулканизата. В настоящее время следует, считать установленным, что в зависимости от степени поперечного сшивания статическая прочность вулканизатов изменяется по кривой с максимумом. У натурального каучука ei этот максимум соответствует концентрации поперечных связей 2,0 — 6,0- 1019 см~3гу полиизопре-нового62 — 3,0 — 5,0 • 1019 см~3, бутадиен-стирольного63 — 1,0 — — 3,0 • 1019 см"3, карбоксилатного64 — 2,0 — 4,0 • 1019 см~3. Исходя из представлений, что разрушение вулканизата состоит из элементарных актов разрыва цепей„ была развита теория, объясняющая экстремальный характер этой зависимости. термоокислительной деструкции бутадиеновых звеньев, а также при деполимеризации высокостирольных частей макромолекулы 60. Количество и тип поперечных связей, так же как молекулярное строение каучука, характеризуют статическую .и динамическую прочность вулканизата. В настоящее время следует, считать установленным, что в зависимости от степени поперечного сшивания статическая прочность вулканизатов изменяется по кривой с максимумом. У натурального каучука ei этот максимум соответствует концентрации поперечных связей 2,0 — 6,0- 1019 см~3гу полиизопре-нового62 — 3,0 — 5,0 • 1019 см~3, бутадиен-стирольного63 — 1,0 — — 3,0 - 1019 см'3, карбоксилатногр64 — 2,0 — 4,0 • 1019 слг3'. Исходя из представлений, что разрушение вулканизата состоит из элементарных актов разрыва цепей„ была развита теория, объясняющая экстремальный характер этой зависимости. Основанием для применения различных полифункциональных непредельных соединений в качестве вулканизующих агентов явились результаты широкого исследования сополимеризации монофункциональных веществ этого класса с каучуком (привитая полимеризация) и реакций их взаимодействия. Был обнаружен ряд специальных свойств у вулканизатов, полученных в присутствии непредельных полифункциональных соединений (и, в частности, повышенная статическая прочность без усиливающих наполнителей), роднивших их с термоэла-стопластами (ТЭП). Однако в отличие от последних такие вулканизаты содержат химические поперечные связи, их свойства изменяются в зависимости от температуры подобно свойствам обычных перекисных или серных резин. Поэтому изучение особенностей формирования вулканизационной структуры и свойств вулканизатов с непредельными соединениями позволило сформулировать многие основные представления (связанные с их гетерогенным характером) о механизме химических и структурных превращений при вулканизации [1]. Имеющиеся в настоящее время данные, сопоставленные с результатами изучения солевой вулканизации, делают достаточно обоснованным вывод, что структура вулканизатов, полученных в присутствии ОЭА и других указанных выше непредельных соединений, практически не отличается от структуры солевых вулканизатов. Формирование вулканизационной структуры под действием полифункциональных жидких непредельных соединений протекает согласно общим закономерностям гетерогенной вулканизации с образованием полифункциональных узлов сетки — химически связанных с эластической средой частиц дисперсной фазы из трехмерного полимера непредельного соединения. Статическая прочность таких вулканизатов при достаточном числе межфазных химических связей каучук — частица дисперсной фазы зависит от размера частиц и их внутреннего строения. — релаксационный дискретный 127 Спектрометрия релаксационная 142 Статистический клубок 16 Статистически независимая связь 16 Статическая усталость 329 Стеклование структурное 36 Статическая усталость 221 (статическая усталость] Статическая усталость 115-117 При эксплуатации резиновые изделия подвергаются нагрузкам значительно меньше предельных. С течением времени резина теряет прочность (появляется статическая усталость) и разрушается . Глава XI. Коррозионное разрушение и статическая усталость 273 Статическая усталость у твердых тел проявляется в виде временной зависимости прочности. В настоящее время установлено, что временная зависимость прочности твердых тел, связывающая приложенное к образцу статическое напряжение с временем до разрыва (долговечностью), не является результатом воздействия каких-то факторов, сопутствующих разрушению, а определяется природой самого процесса разрушения. * При испытаниях металлов под их усталостью принято понимать преждевременное разрушение, наблюдающееся при циклических нагружениях. Это связано с тем, что у металлов при обычной температуре статическая усталость проявляется слабо. Прочность всех материалов понижается с увеличением времени, в течение которого они находятся в напряженном состоянии. Это явление называется статической усталостью, если материал находится в статическом напряженном состоянии, и динамической усталостью, если он подвергается циклическим нагружениям. Сказанное целиком относится и к резинам. В этой главе рассматривается временная зависимость прочности (статическая усталость) резин, являющаяся главным критерием при определении срока службы многих резинотехнических изделий. Статическая усталость, характеризуемая наклоном прямых долговечности, т. е. постоянной b в уравнении (VI. 1), зависит от жесткости резины (см. рис. 102). Бесконечно большое значение постоянной b соответствует прямой, расположенной параллельно оси времени, т. е. материалу, обладающему идеальной долговеч- Согласно данным, приведенным в гл. VI, статическая усталость резины подчиняется следующей зависимости:  Соединения реагирующие Соединения содержащего Сернокислым алюминием Соединения способного Соединения существуют Соединения включения Соединения вследствие Соединения углеводороды Соединением хлористого |
- |
Навигация