Модуль - вулканизат
Cтраница 3
Одной из главных особенностей механических свойств эластомеров является способность их существенно изменяться под воздействием внешних факторов механического и немеханического характера. Эти изменения могут носить обратимый и необратимый характер, они связаны с соответствующими изменениями структуры. При деформации резин, особенно наполненных, наблюдаются так называемые тиксотропные явления: уменьшение твердости и модуля вулканизатов и последующее восстановление свойств в процессе длительного отдыха. Скорость и степень восстановления зависят от условий деформации и отдыха и увеличиваются при повышении температуры. Явление снижения модуля при повторных растяжениях, так называемое смягчение, или эффект Патрикеева - Маллинса, наблюдается только при деформациях, меньших первоначальной. [31]
Возможность химического про-мотирования впервые была показана Хаулендом3 на смесях из натурального каучука. Однако идея его практического использования возникла позднее, после проведения исследований с применением бутилкаучука. Термообработка маточных смесей эластомера с сажей, особенно в комбинации с высокотемпературным смешением, улучшает упругость и модуль вулканизатов, особенно из бутилкаучука. Однако применение высоких температур и длительного нагревания, необходимых для смесей из бутилкаучука, практически невыгодно. [32]
 |
Кривая изменения напряжения сдвига каучука при вулканизации. [33] |
Вслед за индукционным периодом происходит поперечное сшивание, скорость которого зависит от температуры, агента вулканизации и состава резиновой смеси. Результатом этой стадии является формирование вулканизационной структуры резины. Если продолжать нагревание и после того, как агенты вулканизации израсходованы, то наблюдается или дальнейшее повышение жесткости, или наоборот снижение модуля вулканизата. Изменения свойств вулканизата на стадии перевулканизации связаны с термической перестройкой вулканизационной структуры и процессами окисления. [34]
И в данном случае активность при вулканизации определяется степенью непредельности. Типы каучука с относительно высокой непредельностью вулканизуются в присутствии серы легче и с большей скоростью. Как и в случае бутилкаучука, из ускорителей вулканизации наилучшим оказался тетраметилтиурамдисульфид, самый эффективный представитель ряда тиурамов; он также применяется в сочетании с 2-мер-каптобензтиазолом. С увеличением количества тетраметилтиурам-дисульфида модуль вулканизата заметно повышается; та же зависимость наблюдается и в отношении влияния серы. Наоборот, при повышении содержания 2-меркаптобензтиазола значение модуля практически не изменяется. Для осуществления вулканизации тройных этилен-пропиленовых сополимеров, так же как и для бутилкаучука, необходимо присутствие окисей металлов, например окиси цинка или окиси свинца. Наличие же стеариновой кислоты не является обязательным; но и в данном случае правильный выбор соотношения между стеариновой кислотой и окисью цинка приводит к улучшению степени вулканизации и показателей вулканизата. В отношении скорости вулканизации эти вулканизующие системы оставляют еще многое желать. Поэтому для дальнейшего повышения скорости вулканизации был исследован целый ряд дополнительных ускорителей. [35]
В смесях на основе СК технические масла используются чаше, чем сосновая смола. Сосновая смола применяется преимущественно в резиновых смесях, содержащих большие количества углеродных саж. Для сосновой смолы характерны резкие колебания свойств, зависящие от способа перегонки древесины, что также является причиной ее ограниченного применения в синтетических каучуках, требующих введения большого количества пластификаторов. Среди компонентов сосновой смолы наибольшим пластифицирующим действием по отношению к каучуку обладают нейтральные вещества - терпены и абиетины. Входящий в состав сосновой смолы пек увеличивает твердость и модуль вулканизатов, снижает их износостойкость. Кислые продукты, содержащиеся в сосновой смоле, уменьшают склонность смесей к подвулканизации и замедляют вулканизацию смесей на основе синтетических каучуков, особенно СКС и СКН. [36]
Для полного выявления активности сульфенамидных ускорителей, так же как для дитиокарбаматных, тиурамовых и меркаптоуско-рителей требуется введение окиси цинка. При добавлении относительно больших количеств окиси цинка ( до 3 %) значения прочности на разрыв и модуля увеличиваются, показатели остаточной деформации также улучшаются. При увеличении дозировок окиси цинка выше 3 % указанные свойства уже значительно не меняются, улучшается только устойчивость в отношении реверсии. Окись цинка может быть заменена окисями свинца, кадмия или висмута. При применении окиси кальция или магния наблюдается, значительно более низкая степень сшивания. При введении жирных кислот, например стеариновой, достигается по сравнению с их воздействием на меркаптоускорители лишь незначительная активация, проявляющаяся в некотором повышении модуля вулканизата. Тенденция сульфенамидов вызывать подвулканизацию практически не меняется под влиянием жирных кислот. Подвулканизация несколько ускоряется лишь при повышенных дозировках этого ускорителя. Применение стеариновой кислоты в смесях с сульфенамидными ускорителями обусловлено большей частью другими соображениями, например улучшением распределения наполнителей. Чрезмерно большие количества стеариновой кислоты часто оказывают отрицательное влияние, а именно: ухудшают клейкость смесей при кон - фекции, а также уменьшают усталостную прочность вулканизатов. [37]
Страницы: 1 2 3