Главная --> Справочник терминов Высоковязких расплавов Применение резин на основе высокостирольных полимеров и каучуков 82 , Температура хрупкости вулканизатов и сырых резиновых смесей (рис. 23) с увеличением количества высокостирольного полимера повышается только после его преобладания р смеси. Причем температура хрупкости невулканизованной смеси в этом случае выше, чем у вул-канизата. Таким образом, повышение степени вулканизации до определенного предела способствует 'созданию эластичной резины, что согласуется с данными ,по изучению устойчивости к многократному растяжению 56. тдскс-85,% Натуральный каучук. Применение ~5оскс-зо,% высокостирольных полимеров в смесях с натуральным каучуком обладает Таким образом, различие в данных по исследованию двухфазных систем на основе высокостирольных полимеров и каучуков не позволяет четко сформулировать закономерности, характеризующие изменение свойств вулканизатов при низкой температуре. Это, Необходимо отметить, что высокостирольные полимеры не являются масло- и бензостойкими и, следовательно, при совмещении их с бутадиен-нитрильным каучуком эти показатели вулканизатов ухудшаются. Так, например, при введении 20 вес. ч. смолы Тред 85 объем набухания в масле и изооктане увеличивается75. С целью увеличения масло- и бензостойкости высокостирольных полимеров выпускают продукты с акрилонитрилом (от 20 до 40%), например Бутакон А76 или стирол-акрилонитрильные сополимеры. Для совмещения их с каучуком требуются повышенные температуры до 166—187° С, однако вулканизованные продукты обладают хорошей тепло- и химической стойкостью77. В основном такие смеси нашли применение для жестких изделий78. механические показатели вулканизатов и улучшает обрабатываемость сырых смесей. Увеличение содержания высокостирольных полимеров расширяет плато вулканизации 81. Применение резин на основе высокостирольных полимеров и каучуков Наиболее широко такие композиции используются для получения различных подошвенных резин70> 85~87> ^ Это вызвано тем, что высокостирольные смолы, введенные в подошвенные резины повышают не только физико-механические показатели, но и придают вулканизатам ряд специфических «кожеподобных» свойств, кото-. рые являются средними между свойствами каучуков и пластмасс85'89. Проведенными исследованиями установлено, что применяя высокостирольные смолы можно получить также материалы со свойствами картона или кожи, обладающими высокой водостойкостью, хорошим сопротивлением старению и более высоким коэффициентом трения, чем у натуральной кожи 90. Но основным преимуществом резин с применением высокостирольных полимеров является их высокая износостойкость. С помощью указанных полимеров получены пористые и монолитные подошвенные материалы с высокой износостойкостью85'88. Такие подошвенные материалы, стойкие к старению и многократному изгибу, изготовлены на основе высокостирольной смолы и смеси бутадиен-нитрильного и бута-диен-стирольного каучуков91. . Применение резин на основе высокостирольных полимеров и каучуков 82 Натуральный каучук. Применение высокостирольных полимеров в смесях с натуральным каучуком обладает рядом специфических особенностей, связанных в первую очередь с тем, что вулканизаты натурального каучука способны к кристаллизации в ненаполненном состоянии более прочны, чем-0утадиен-стирольные каучуки. Кроме,того, степень их взаимо-pacTBopHMocfn с высокостирольной смолой меньше. Таким образом, различие в данных по исследованию двухфазных систем на основе высокостирольных полимеров и каучуков не позволяет четко сформулировать закономерности, характеризующие изменение свойств вулканизатов при низкой температуре. Это, Необходимо отметить, что высокостирольные полимеры не являются масло- и бензостойкими и, следовательно, при совмещении их с бутадиен-нитрильным каучуком эти показатели вулканизатов ухудшаются. Так, например, при введении 20 вес. ч. смолы Тред 85 объем набухания в масле и изооктане увеличивается75. С целью увеличения масло- и бензостойкости высокостирольных полимеров выпускают продукты с акрилонитрилом (от 20 до 40%), например Бутакон А76 или стирол-акрилонитрильные сополимеры. Для совмещения их с каучуком требуются повышенные температуры до 166—187° С, однако вулканизованные продукты обладают хорошей тепло- и химической стойкостью77. В основном такие смеси нашли применение для жестких изделий78. Принцип действия шестеренчатого насоса очень прост. Обратимся к рис. 10.32, в. Подаваемая жидкость забирается в полости, возникающие между расходящимися смежными зубьями шестерни. При вращении шестерни жидкость транспортируется из зоны входа в зону выхода. В это время жидкость заперта между смежными зубьями и корпусом, при этом происходит небольшая утечка жидкости через зазоры. Относительное движение шестерни и корпуса вызывает циркуляционное течение, подобное циркуляционному потоку, возникающему в нормальном сечении канала червячного экструдера, рассмотренного в разд. 10.3. Вход и выход насоса отделены друг от друга сцепленными зубьями шестерен. Входящие в зацепление зубья выдавливают расплав из впадины между зубьями. Колебания давления на выходе и величины объемного расхода возникают каждый раз, когда следующая пара зубьев достигает зоны выхода Зубья шестерен обычно имеют эвольвентный профиль (рис. 10.36). В прямозубых шестернях жидкость может быть заперта между зацепляющимися зубьями, что приводит к возникновению утечек, чрезмерному шуму и износу. Для масел с малой вязкостью эта проблема в некоторой степени решается применением разгрузочных канавок переменной конфигурации. Так как это не дает результата для высоковязких расплавов, то используют шестерни с шеврон- Применение шестеренчатых насосов для перекачивания и нагнетания расплавов полимеров сопряжено с рядом ограничений. Подача жидкости на вход насоса под действием силы тяжести или под низким давлением (как в случае питания гранулятом) оказывается возможной только до определенного значения вязкости расплава, выше которого полимер не будет поступать в пространство между зубьями. Это приводит к «голодному» питанию. Другим ограничением являются распорные усилия, возникающие между находящимися в зацеплении зубьями, из-за которых происходит «выдавливание» расплава. Эти силы стремятся раздвинуть шестерни и вызывают их разнос. Эта проблема усугубляется при перекачивании высоковязких расплавов. И, наконец, из-за существования зон застоя шестеренчатый насос не пригоден для перекачивания расплавов полимеров, чувствительных к перегреву и механодеструкции при сдвиге. С технологической точки зрения оптимальная вязкость при скоростях сдвига, существующих в формующей головке, составляет 10—200 Па-с. Формование из раствора производят в том случае, когда для снижения вязкости высоковязких расплавов необходимо применение слишком высоких температур, приводящих к деструкции полимера. Формование из раствора осуществляют в промышленности двумя способами. Для нанесения покрытий на проволоку и кабели используют угловые головки двух типов. Головки первого типа — с кольцевым зазором или трубные. Конструкция трубных головок обсуждалась в разд. 13.5. В данном случае расплав, экструдируемый в виде тонкостенной трубы, прижимают к проводнику на выходе из головки при помощи разрежения, создаваемого в зазоре между проводником и направляющей. Величина зазора обычно составляет около 0,2 мм. Такие трубные головки используют для нанесения высоковязких расплавов на кабели или очень тонкие проводники. ние высокоплавких и, следовательно, высоковязких расплавов затруд- смешиваемых частиц соизмеримы с размерами молекул. При смешении полимерных веществ скорость процессов диффузии (ввиду высокой вязкости полимера) резко снижается. Соответственно уменьшается и роль диффузии в процессе смешения. Поэтому смешение полимерных систем осуществляется под воздействием внешних сил. Если смешение производится в жидкой фазе (основной компонент — жидкость), то процесс стремятся вести в турбулентном режиме (турбулентное смешение) 3~5, и перемешивание достигается быстро. Перемешивание высоковязких расплавов полимеров проводят при очень низких значениях числа Рейнольдса. Такой процесс смешения называют ламинарным смешением. Наконец, при экструзии высоковязких расплавов количество тепла, выделяющегося вследствие вязкого трения, может оказаться чрезмерно велико и часть тепла приходится отводить, используя 2. При увеличении N параметр В остается неизменным или несколько уменьшается. Это означает, что одновременно с ростом N возрастает и величина R, следовательно, температура расплава повышается, а давление остается практически неизменным. Такой режим типичен для экструзии высоковязких расплавов и резиновых смесей. вязкость дисперсионной среды мала. При смешении полимеров скорость процессов диффузии вследствие их высокой вязкости снижается. Соответственно уменьшается и роль диффузии в процессе смешения. В связи с этим смешение полимерных систем осуществляется путем воздействия различных внешних сил. Если смешение производится в жидкой фазе (основной компонент жидкость) , то процесс стремятся вести в турбулентном режиме [3—5], и перемешивание достигается быстро. Перемешивание высоковязких расплавов полимеров по необходимости проводят при очень низких значениях числа Рейнольдса. Поэтому этот процесс смешения называют ламинарным смешением. 2. При увеличении Af параметр Bz остается неизменным или несколько уменьшается. Это означает, что одновременно с ростом Af возрастает и R, следовательно, температура расплава повышается, а давление остается практически неизменным. Такой режим типичен для экструзии высоковязких расплавов и резиновых смесей. Выделяется синильная Вертикальный цилиндрический Вертикальной плоскости Вибрационное измельчение Викариозного нуклеофильного Винильными мономерами Виниловых полимеров Вириальный коэффициент Вискозиметра оствальда |
- |
|