Поведение - вулканизат
Cтраница 2
Проведен ряд опытов для определения относительной морозостойкости смесей на основе каучука корал, НК и НТБСК, содержащих 50 в. Кривые модуля изгиба Юнга [9], приведенные на рис. 12, показывают наличие четкой аналогии в поведении вулканизатов НК и каучука корал при низких температурах. [16]
Влияние температуры на разрушающее напряжение полимеров хорошо изучено [ 4; 9, с. Технологов в большинстве случаев интересует влияние температуры на разрушающее напряжение и максимальное относительное удлинение, определяемые при сравнительно малых скоростях деформации. В качестве примера, иллюстрирующего влияние температуры на прочность типичного некристаллизующегося эластомера, рассмотрим поведение вулканизата бутадиен-стирольного каучука в широком интервале температур при обычно используемых скоростях деформации. [17]
 |
Кривые химической релаксации напряжения, перекисно. [18] |
Это связано с тем, что диссоциация аллофановых связей наблюдается уже при температуре около 120 С. Перекисный вулканизат содержит более энергетически прочные поперечные связи, что и обеспечивает меньшее значение константы скорости химической релаксации - напряжения. Дальнейшее повышение температуры до 150 С еще в большей степени влияет на различие в поведении вулканизатов. [19]
Мс, найденные двумя методами, выравниваются. Наблюдающееся увеличение константы Ci при переходе от ненабухших к набухшим образцам связано скорее всего с топологией формирующейся сетки. При небольшом растяжении ненабухших образцов ( Кж2 - 3) солевого вул-канизата энергия деформации частично расходуется, по-видимому, на перестройку ориентированных структур каучука. В результате этого нагрузка, вызывающая растяжение активных цепей, уменьшается, обусловливая и уменьшение Сь При набухании ориентированные структуры разрушаются и поведение растягиваемого вулканизата приближается к поведению идеальной сетки. [21]
Вместе с тем, не исключена возможность существования своеобразной периодической структуры в вулканизованном каучуке и в отсутствие наполнителя. Это может быть в том случае, если эффект вулканизации обусловлен не только поперечными связями из атомов серы, но и увеличением взаимодействия в системе за счет, например, возникновения суммарных диполей из униполярно-ориентированных единичных диполей атомов серы. Представление о подобных дипольных структурах, обладающих большой величиной электрических моментов, для адсорбированных молекул воды в настоящее время становится все более общепризнанным. По-видимому, в каучуке образуется упругая сетка, в узлах которой расположены группы атомов серы, взаимодействие которых друг с другом и с полимерными цепями может оказаться доминирующим в поведении вулканизата. [22]
Несмотря на то, что связи полимер - наполнитель играют существенную роль в усилении, механизм их действия все еще неясен. Для решения этой проблемы следует использовать классическую теорию упругости. По результатам оптического и дилатометрического исследований известно, что при растяжении вулканизатов, содержащих неактивные наполнители, вокруг частиц наполнителей образуются сфероидальные полости - вакуоли. Подобное отделение среды от такого активного наполнителя, как сажа, не наблюдается, а если оно и происходит, то, по всей згрэягчэгги, в слишком незначительной степени, что недоступно для наблюдения. Для жесткого включения соответствующее напряжение составляет только 0 5Т и, что довольно неожиданно, это напряжгние является сжимающим. Взсьма существенно, что прочность резины при сжатии часто, если не всегда, намного превышает прочность резины при растяжении. Этим частично объясняется тот факт, что введение усиливающих наполнителей повышагт жгсткость резины. Каучуковая фаза резины вблизи частиц таких напэлнителей прочно связана с их поверхностью, подвижность макромолекул в этих областях ограничена, они как бы подвергаются дополнительному сжатию твердой поверхностью, что, как известно, увеличивает жесткость резины Даль-нейшэе исследование данных Гудьира для экваториального напряжения в условиях чистого сдвига показало, что концентрация локального напряжения сдвига составляет для полости 1.67 Г, а для включения - Т; в последнем случае прилипание на границе раздела препятствует интенсификации сдвиговых напряжений. Этот факт может иметь важные последствия. Известно, что при многократных деформациях упругой среды усталостная выносливость при сдвиге меньше, чем при растяжении. Следовательно, разрушение при сдвиге должно происходить на границе раздела между средой и полостью раньше, чем на границе раздела между средой и включением из-за указанного выше различия в концентрации локального напряжения сдвига в обоих случаях. Хотя этот анализ основан на рассмотрении одиночных полостей или включений в идеально упругой среде, он представляется достаточно обоснованным, если вспомнить, что поведение вулканизатов под действием чистого сдвига достаточно хорошо описывается законом Гука до сравнительно больших деформаций. [23]
Страницы: 1 2