Главная --> Справочник терминов


Сопротивлением истиранию определяется числом и прочностью связей, противостоящих разделению образца на части. В этом случае возрастание межмолекулярного взаимодействия способствует повышению сопротивления утомлению и динамической прочности.

Было, напоимео. покячяно ffi3 г шел и-rr, ппн ^т^,^^^„„ тонких ооразцов модельных вулканизатов при больших значениях напряжений значения тр увеличиваются с усилением межмолекулярного взаимодействия в полимере (оцениваемого количественно удельной когезионной энергией) и уменьшается с его ослаблением. (В данном случае под тр понимают время от начала деформации до разрушения; тр отличается от долговечности тем, что соответствует не постоянному значению напряжения, а переменному). Например, чем более полярен вулканизат, тем больше величина тр. В этом случае наблюдается зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения, аналогичная этой зависимости для долговечности, т. е. разрушение подчиняется общим физическим законам, установленным при статических испытаниях.

Противоположное влияние на тр оказывает усиление межмолекулярного взаимодействия при длительном утомлении при малых напряжениях (в процессе многократной деформации происходит существенная активация химических процессов). Если преобладает влияние химических процессов при утомлении под действием циклических нагрузок, усиление межмолекулярного взаимодействия (оцениваемое значениями удельной когезионной энергии вулканизата) сопровождается увеличением механических потерь на внутреннее трение [60, с. 11; 61, с. 5]. В этом случае усиление межмолекулярного взаимодействия сопровождается снижением сопротивления утомлению.

При утомлении вулканизатов под действием малых напряжений не наблюдается аналогии между влиянием межмолекуляр^ ного взаимодействия на сопротивление утомлению и на статическую усталость. При утомлении под действием больших напряжений изменение сопротивления утомлению при варьировании межмолекулярного взаимодействия происходит симбатно изме-

Кажущаяся энергия активации процесса утомления, определяемая наклоном прямых In т,', — (\/Т), сохраняется в пределах исследуемых температур постоянной. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в условиях утомления вулканизатов, когда фактором, определяющим разрыв, является большое напряжение, а не химические процессы, увеличение удельной когезион-ной энергии сопровождается увеличением времени сопротивления утомлению.

Влияние уменьшения межмолекулярного взаимодействия на прочность было прослежено на набухших вулканизатах [60, с. 11]. Оценивалось сопротивление утомлению вулканизатов разной полярности и разных степеней набухания. Значения сопротивления утомлению каждый раз относили к соответствующим значениям для набухшего вулканизата.

Из полученных данных следует, что чем больше содержание нитрильных звеньев в полимере, т. е. чем больше в нем содержится группировок, способствующих усилению межмоле-кулярного взаимодействия, тем резче сказывается экранирующее действие растворителя. Следует подчеркнуть, что уменьшение относительного сопротивления утомлению (по отношению к ненабухшему образцу) не означает уменьшения абсолютных значений долговечности с увеличением содержания нитрильных звеньев. Для набухших в диметилфталате и дибутилфталате вулканизатов СКН-18, СКН-26 и СКН-40 время утомления при прочих равных условиях увеличивается с повышением содержания нитрильных групп. Для набухших вулканизатов наблюдается практически линейная зависимость между тр и содержанием нитрильных звеньев в полимере.

Таким образом, при утомлении тонких образцов под действием больших напряжений время сопротивления утомлению возрастает с усилением межмолекулярного взаимодействия. Наблюдаемая зависимость времени сопротивления утомлению от максимального напряжения аналогична зависимости для статической усталости.

Установлено, что набухание полимеров, изменяя межмолекулярное взаимодействие, резко влияет на прочность. Было показано, что при режимах утомления, характеризующихся малыми циклическими напряжениями, энергетические затраты на активацию химических процессов, приводящих к разрушению вулка-низата, возрастают с увеличением межмолекулярного взаимодействия. При этом режиме утомления увеличение межмолекуляр-ного взаимодействия сопровождается уменьшением сопротивления утомлению.

На примере вулканизатов 2-метил-5-винилпиридинового каучука, полученных с помощью неполимеризующихся соеди-нений-дигалоидалканов и дигалоидзамещенных гликолей- и характеризующихся длиной сшивок от 1,25 до 11 А, показано [74], что зависимость прочности при разрыве, относительного удлинения и сопротивления утомлению от длины поперечной связи проходит через максимум.. Влияние атомов кислорода, входящих в поперечную связь, проявляется только в увеличении сопротивления утомлению. Различие в свойствах этих вулканизатов объясняется авторами изменением жесткости узлов вулканизационной сетки.

Повышенное сопротивление утомлению любого полимерного материала в общем случае обеспечивается высокой статической прочностью, низкими значениями механических потерь, высоким сопротивлением старению. Проведенные исследования показали, что для рассматриваемой пары полимеров все указанные показатели свойств изменяются с составом смеси по кривой близкой к аддитивной. Видимо, имеется другая причина повышенного сопротивления утомлению, скорее всего связанная с двухфазной структурой смеси.

Наряду с производством каучуков, полностью или частично заменяющих натуральный каучук при изготовлении автомобильных шин и массовых резинотехнических изделий (бутадиен-сти-рольные каучуки, полиизопрен и полибутадиен), выпускаются 'синтетические каучуки, обладающие бензо- и маслостойкостью, термостойкостью, высоким сопротивлением истиранию, стойкостью к агрессивным средам, газонепроницаемостью, высокой морозостойкостью— свойствами, которые отсутствуют у натурального каучука.

По сравнению с эмульсионными растворные бутадиен-сти-рольные каучуки характеризуются повышенными эластичностью, морозостойкостью и сопротивлением истиранию.

зависят от содержания связанного стирола. Так, с повышением содержания связанного стирола в каучуке его технологические свойства улучшаются, но вместе с тем это приводит к снижению отдельных физико-механических свойств резин. В частности, снижаются эластичность по отскоку, морозостойкость и сопротивление износу. При этом следует отметить, что повышение содержания связанного стирола в сополимере благоприятно влияет на прочностные свойства (например, увеличивается адгезия резин к дорожным покрытиям). Поэтому промышленностью предусматривается выпуск бутадиен-стирольного каучука растворной полимеризации с различным содержанием связанного стирола. Содержание связанного стирола в сополимере в количестве 18% считается оптимальным для получения наилучшего сочетания прочностных и эластических свойств. Протекторные резины на основе такого сополимера обладают высоким сопротивлением истиранию и адгезией к мокрому дорожному покрытию.

Хлоропреновый каучук получил широкое применение в СССР и за рубежом в качестве каучука общего и специального назначения. Это обусловлено его ценными свойствами — высокими физико-механическими показателями, удовлетворительной обрабатываемостью и хорошей совместимостью с ингредиентами резиновых смесей и другими полимерами. Вулканизаты, полученные на основе хлоропреновых каучуков, обладают рядом других ценных свойств: высокой прочностью в сочетании с высокой пластичностью и удовлетворительной эластичностью; стойкостью к кислородному и озонному старению; удовлетворительной маслобензостойкостью; хорошей адгезией к многим субстратам; огнестойкостью; удовлетворительным сопротивлением истиранию; малой газопроницаемостью.

Высокая адгезия акрилатных каучуков к стеклу, алюминию, стали, хлопчатобумажным тканям, найлону позволяет применять их для покрытий и для шпредингования тканей, готовить клеи, выдерживающие высокие температуры. Кроме того, акрилатные каучуки хорошо совмещаются с ацетилцеллюлозой и различными синтетическими смолами. Полученные комбинированные покрытия характеризуются высокой стойкостью к УФ-лучам и хорошим сопротивлением истиранию.

Вулканизаты отличаются также удовлетворительным сопротивлением истиранию и температуростойкостью (до 100 °С), высокой стойкостью к действию воды, щелочей и озона, теплостойкостью (до 130°С, а с использованием противостарителей до 150°С), стойкостью к воздействию растворителей и масел.

Этилен-пропиленовые и этилен-пропилен-диеновые каучуки обладают высокой озоно-, кислороде-, атмосфере- и теплостойкостью, высокими диэлектрическими показателями и повышенным сопротивлением истиранию. Физико-механические показатели резин на

Вулканизаты, полученные на основе хлоропреновых каучуков, обладают высокой прочностью в сочетании с высокой пластичностью и удовлетворительной эластичностью, стойкостью к кислородному и озонному старению, удовлетворительной маслобензостойко-стью, хорошей адгезией ко многим субстратам, огнестойкостью, удовлетворительным сопротивлением истиранию, малой газопроницаемостью. Однако невысока тепло- и морозостойкость.

При низкотемпературной полимеризации ( + 5° С) получаются термостойкие каучуки с повышенным сопротивлением истиранию.

Эластичность по отскоку у вулканизатов натрий-дивинилово-го каучука низкая, в 1,5—2 раза ниже, чем у резины из натурального каучука. Сажевые вулканизаты этого каучука имеют низкое сопротивление разрушению при многократном растяжении, обладают повышенным теплообразованием при многократных деформациях и низким сопротивлением истиранию по сравнению с вул-канизатами из натурального каучука.

Бутилкаучук является кристаллизующимся каучуком, поэтому ненаполненные вулканизаты его обладают большим пределом прочности при растяжении, достигающим 220 кгс/см*. Наряду с этим вулканизаты бутилкаучука имеют высокое относительное удлинение, низкий модуль и плохие эластические свойства. Несмотря на это, они хорошо сопротивляются действию многократкого изгиба в широком интервале температур, отличаются высоким сопротивлением истиранию и раздиру и высокими диэлектрическими свойствами.




Смачивают растворителем Смазочного материала Смешанных биополимеров Смешанных полимеров Смешанным ангидридом Смешанного катализатора Селективный растворитель Смешивания компонентов Смесительное воздействие

-
Яндекс.Метрика