Вулканизат - бутилкаучук
Cтраница 3
Разумеется, склонность к вулканизации зависит от числа имеющихся в наличии двойных связей, а поэтому и от количества изопрена, вошедшего в сополимер. Ненаполненный или с инертными наполнителями вулканизат имеет невысокие механические свойства, в то время как активные наполнители вызывают существенное улучшение их. Вулканизаты бутилкаучука очень устойчивы к действию кислорода, озона, масел, а также многих других химических реагентов. Они являются превосходными изоляционными материалами с чрезвычайно низким водопоглоще-нием. Механические свойства вулканизатов, изготовленных с применением активных наполнителей, также очень хорошие. Однако рабочие свойства их еще не достигли полностью того уровня, который характеризует смеси, используемые для рабочих поверхностей шин. [31]
При нормальном наполнении резин общего назначения G0 примерно на два порядка больше, чем для ненаполненных вулканизатов. В то же время G тех же наполненных резин превышает не более чем на один порядок значение этого показателя для ненаполненных вулканизатов. В табл. 3.1 приведены значения GO и G для вулканизатов бутилкаучука, содержащих сажу HAF. Величина G x определяется факторами 2 и 3, упомянутыми выше; структурный фактор 1 не оказывает влияния на этот показатель. Из рис. 3.1 видно, что для структурных саж при малых амплитудах деформации этот вклад составляет основную часть динамического модуля. [32]
Для их получения также необходимо применение катализаторов Фриделя - Крафтса. При применении хлористого олова или хлорного железа были получены вулканизаты, которые по своим прочностным свойствам не уступали вулканизатам, полученным в присутствии серы и ускорителей. Достигнутые при этом прочностные показатели были даже выше, чем у вулканизатов бутилкаучука, полученных в аналогичных условиях. Поэтому обычные для бутилкаучука методы вулканизации смолами нельзя безоговорочно переносить на тройные этилен-пропиленовые сополимеры. Преимущества в отношении термостойкости, которые достигаются вулканизацией этих сополимеров смолами по сравнению с серной вулканизацией, по-видимому, значительно меньше, чем для бутилкаучука. Поэтому вопрос о целесообразности широкого применения вулканизации тройных этилен-пропиленовых сополимеров смолами остается открытым, несмотря на хорошие прочностные свойства получаемых при этом вулканизатов. Вулканизация тройных этилен-пропиленовых сополимеров серой описана на стр. [33]
При выборе этих агентов необходимо учитывать, что они могут вызывать деструкцию макромолекул в результате реакции с олефиновыми группировками. Перекиси кальция и марганца, а также некоторые другие перекиси действительно замедляют реверсию вулканизатов бутилкаучука. [34]
Подобные же результаты были получены для натурального и бутилкаучуков. В случае полимеров с пространственной структурой изменения при воздействии механических сил могут быть оценены, как ни странно, по равновесному набуханию в определенных растворителях. Так, изучение набухания ненаполненных вулканизатов бутилкаучука или натурального каучука, подвергнутых деформациям сдвига, одноосного сжатия или растяжения, выявляет заметное изменение способности к набуханию и разрыву поперечных связей, способствующее проникновению растворителя между молекулярными цепями. Способность к набуханию вулканизатов бутилкаучука в вазелиновом масле сильно повышается после механических воздействий. Следовательно, в отличие от вулканизатов бутил-каучука вулканизаты натурального каучука вследствие механической деструкции становятся более полярными, что указывает на развитие реакций окисления во время процесса деформации. [35]
 |
Влияние термообработки на форму кривых напряжение-деформация вулканизатов бутилкаучука, наполненных сажей МРС10. [36] |
Хотя для вулканизатов промотированных смесей характерно более высокое напряжение при удлинениях выше 100 %, напряжение при меньших удлинениях в них заметно меньше. Влияние промотиро-вания на деформационные свойства вулканизатов аналогично влиянию улучшенного распределения сажи, достигнутого применением более совершенных условий смешения. Слабые силы, по-видимому, замещаются более мощными, связывающими полимер и сажу в образующейся сетке значительно более прочно. Это отражается на форме кривых напряженке-деформация вулканизатов бутилкаучука, изготовленных с применением измельченных и термообработанных промышленных саж. Эти вулканизаты при предварительном растяжении не так резко смягчаются, как вулканизаты того же каучука, изготовленные в обычных условиях. Аналогичное изменение деформационных свойств Гесслер также отметил в вулканизатах бутилкаучука, содержащих обычную сажу, изготовленных с термообработкой смеси в присутствии небольших количеств химического промотора, например серы. Этот факт имеет особое значение, поскольку термообработка, измельчение сажи и ( или) химическое промотирование приводят к получению более мягких вулканизатов, характеризующихся в то же время более высокими значениями напряжения при 300 % удлинения. [37]
Так как при этом растрескивания не происходит, нижележащие слои оказываются защищенными от проникновения озона. Образцы натурального каучука разрушаются при жестком лабораторном испытании ( 0 2 % озона) в течение одной минуты, в то время как относительно озоностойкий бутилкаучук разрушается в течение 30 мин. Тройные сополимеры, в которых 50 % общей ненасыщенности обусловлено циклопентадиенильными звеньями, практически не изменяются после выдержки под действием озона в течение трех суток. Месробьян и Тобольский 76 нашли, что чистый вулканизат бутилкаучука имеет относительно более низкую скорость поглощения кислорода, чем Буна-С или натуральный каучук, но более высокую, чем полиэтилен. Наличие ненасыщенности и боковых групп делает молекулу нестойкой к окислительной деструкции. Имеется обширная информация о механизме окислительной деструкции бутил-каучука и других эластомеров. [38]
При сшивании га-бензохинондиоксимом также требуется добавление окиси цинка. Повышение добавки окиси цинка в смесях с тг-бензохинондиоксимом увеличивает скорость подвулканизации, термостойкость и модуль вулканизатов. То же самое наблюдается и при применении производных дибензоила. Смеси, не содержащие окиси цинка, хотя и являются наиболее стабильными при обработке, но вулканизаты их отличаются неудовлетворительными физико-механическими свойствами. Для достижения хорошей термостойкости вулканизатов бутилкаучука, полученных с применением га-бензо-хинондиоксима, рекомендуется повысить содержание окиси цинка. [39]
Действительно, изучение набухания ненаполненных вулканизатов бутилкаучука и натурального каучука показало, что в результате действия многократных деформаций сдвига одноосного сжатия или растяжения способность к набуханию в значительной степени изменяется. Вулканизаты бутилкаучука в результате механического воздействия значительно повышали величину предельного набухания в вазелиновом масле. При этом переход от возрастания набухания к его уменьшению происходил при тем большей полярности жидкости, чем более длительно деформировался вулканизат. Таким образом, в отличие от вулканизатов бутилкаучука Вулканизаты натурального каучука в результате механической деструкции становятся более полярными веществами, что указывает на развитие реакций окисления каучука в процессе деформации. [40]
Хотя для вулканизатов промотированных смесей характерно более высокое напряжение при удлинениях выше 100 %, напряжение при меньших удлинениях в них заметно меньше. Влияние промотиро-вания на деформационные свойства вулканизатов аналогично влиянию улучшенного распределения сажи, достигнутого применением более совершенных условий смешения. Слабые силы, по-видимому, замещаются более мощными, связывающими полимер и сажу в образующейся сетке значительно более прочно. Это отражается на форме кривых напряженке-деформация вулканизатов бутилкаучука, изготовленных с применением измельченных и термообработанных промышленных саж. Эти вулканизаты при предварительном растяжении не так резко смягчаются, как вулканизаты того же каучука, изготовленные в обычных условиях. Аналогичное изменение деформационных свойств Гесслер также отметил в вулканизатах бутилкаучука, содержащих обычную сажу, изготовленных с термообработкой смеси в присутствии небольших количеств химического промотора, например серы. Этот факт имеет особое значение, поскольку термообработка, измельчение сажи и ( или) химическое промотирование приводят к получению более мягких вулканизатов, характеризующихся в то же время более высокими значениями напряжения при 300 % удлинения. [41]
Страницы: 1 2 3