Усиливающий наполнитель
Cтраница 3
Для известных наиболее эффективных усиливающих наполнителей, тонкодисперсных саж и двуокиси кремния наличие сильного взаимодействия доказано, хотя и ке прямыми опытами. В настоящей главе будут рассмотрены наиболее веские доводы в пользу различных типов возможных связей между наполнителями и эластомерами, причем вопрос о том, каким образом такие взаимодействия проявляются в механизме усиления, обсуждаться не будет. Эта проблема будет рассмотрена в других главах данной книги. [31]
Так как величина частиц усиливающих наполнителей обычно находится за пределами разрешающей способности светового микроскопа, для точного определения их размера необходимо использовать электронный микроскоп. Хотя различные методы, основанные на адсорбции газа, позволяют весьма точно измерить общую поверхность наполнителя, метод электронной микроскопии имеет ряд преимуществ при определении геометрической поверхности. Последняя рассчитывается по величинам частиц с учетом их распределения по размерам. Современные электронные микроскопы позволяют без особых трудностей различить дета ли размер ом менее 50 А. Следовательно, эти приборы, которые ранее применялись исключительно в исследовательских целях, теперь можно использовать для производственного контроля даже наиболее тонкодисперсных наполнителей. [32]
В случае применения слабо усиливающих наполнителей ( например, сажи ламповой) вулканизующая система сероводород дикумилпере-кись позволяет получать резины, которые по прочности не уступают серным и превосходят тиурамные, а по модулю в 1 67 раза превосходят и серные и тиурамные, имея в то же время значительно большее сопротивление многократному растяжению ( в 13 раз больше, чем у тиурамных, и в 6 25 раза больше, чем у серных) и истиранию. [33]
 |
Относительная усиливающая способность углеродных саж в шинах из натурального и бутадиен-стирольного каучука. [34] |
Необходимым требованием к любому усиливающему наполнителю является малый размер частиц. О размерах частиц наполнителей обычно судят по площади поверхности, приходящейся на 1 г, так как первым современным методом измерения малых частиц был метод БЭТ - метод, основанный на адсорбции азота. Заметное усиление каучуков наблюдается в том случае, когда частицы имеют удельную поверхность, превосходящую 50 м2 / г. Считая частицы сферическими, легко определить, что их диаметр должен составлять около 500 А, приблизительно такой же размер имеют участки цепей между сшивками в матричном полимере, как показано на рис. 10.2. Очевидно, что при больших размерах частиц ( больших, чем среднее расстояние между концами участка цепи, заключенного между сшивками) усиление уменьшается в результате нарушения адгезии между каучуком и частицей при деформировании образца, когда прикрепленные к частицам цепи значительно вытягиваются. [35]
Жидкие силиконовые каучуки с усиливающими наполнителями ( белая сажа и другие) и вулканизирующими агентами ( кремний - и оловоорганические соединения) широко применяются для защиты от коррозии. Получаемые пленки после вулканизации не разрушаются при длительном воздействии кислорода и озона, сохраняют свои свойства при температурах от - 50 до 250 С. [36]
При раздире вулканизатов, содержащих усиливающие наполнители, и даже при скачкообразном раздире ненаполненных вулканизатов вязко-упругая реакция на напряженке проявляется менее отчетливо из-за образования в вершине раздира анизотропной структуры, зависимой от скорости и температуры. Тем не менее несомненно, что вязко-упругие свойства играют важную роль и при раздире вулканизатов, содержащих усиливающие наполнители. Преимущественно вязкостный характер реакции на напряжение, характерный для усиленных вулканизатов, является важной составной частью эффекта повышения сопротивления раздиру в результате усиления. Поскольку этот эффект наиболее велик в условиях узловатого раздира, одно из важнейших проявлений вязко-упругих свойств состоит в релаксации напряжения в вершине раздира. [37]
По степени упрочнения при введении усиливающих наполнителей каучуки разделяются на две группы. При растяжении кристаллизующихся каучуков происходит их частичная кристаллизация. Образующиеся кристаллиты играют роль активных наполнителей и придают резинам повышенную прочность. Кристаллиты каучука тонко диспергированы в резине и прочно связаны с аморфной фазой. Слабое влияние активных наполнителей на прочность резин из кристаллизующихся каучуков обусловлено тем, что к моменту разрыва вследствие кристаллизации каучука резина содержит близкое к оптимальному наполнению количество кристаллитов. [38]
При использовании кремнекислоты в качестве усиливающего наполнителя каучука было обнаружено, что дозировки ускорителя и серы, обычные для смесей с углеродной сажей, для данных смесей не обеспечивают нормальной вулканизации. [39]
Перед вулканизацией в силиконовые каучуки вводят усиливающие наполнители, например тонкодиспергированные кремнекислоту и кизельгур. Кремнийорганические полимеры применяются преимущественно как материалы для прокладок и в качестве пропитки изделий, работающих при очень низких и высоких температурах, а в сочетании с клофеном ( перхлордифенил) - в качестве изоляции в электротехнической промышленности. [40]
Три крупнейшие мировые компании, производящие усиливающие наполнители на основе диоксида кремния: PPG Industries Inc. Phone-Poulenc SA и Degussa наращивают свои мощности. [41]
Перед вулканизацией в силиконовые каучуки вводят усиливающие наполнители, например тонкодиспергированные кремнекислоту и кизельгур. Кремнийорганические полимеры применяются преимущественно как материалы для прокладок и в качестве пропитки изделий, работающих при очень низких и высоких температурах, а в сочетании с клофеном ( перхлордифенил) - в качестве изоляции в электротехнической промышленности. [42]
Для изготовления светлых резин в качестве усиливающего наполнителя применяют окись кремния с размером частиц от 1 - 50 мк, называемую в технологии резин белой сажей. Ее изготовляют осаждением окиси кремния из жидкого стекла, применяя в качестве осади-теля бикарбонат натрия. По усиливающему действию окись кремния превосходит ламповую сажу, но уступает газовой. Оптимальная дозировка белой сажи в резиновых смесях составляет 60 % от количества каучука. Небольшие добавки белой сажи в различные резиновые смеси уменьшают их прилипаемость к валкам, облегчают смешение, повышают адгезию к тканям. [43]
Еще более важна классификация для белых усиливающих наполнителей, так как их значительно больше, чем саж; к тому же среди них встречаются продукты самого различного химического состава. [44]
Использование этих двух веществ в качестве усиливающих наполнителей позволяет обеспечить также необходимые реологические, физико-химические и технологические характеристики там-понажного раствора. Отметим только, что экспериментальным путем определено оптимальное соотношение между компонентами комплексного наполнителя - хлористым натрием, шлаком и рудой. Содержание хлористого натрия в наполнителе подобрано таким образом, чтобы его концентрация в тампонажном растворе как минимум вчетверо превышала возможную предельную растворимость, что и обусловливает образование камня, наполненного в необходимой степени кристаллами поваренной соли. Разработана технология совместного помола компонентов, в результате чего образуется тонкодисперсный наполнитель с повышенной седиментационной устойчивостью в полимерообразующей дисперсной среде. [45]
Страницы: 1 2 3 4