ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Конкретные эластомеры из "Влияние облучения на материалы и элементы электронных схем " Имеются опубликованные результаты исследований влияния облучения на натуральный каучук при статической или динамической нагрузке. Они показывают, что натуральный каучук хорошо сохраняет упругость, имеет хорошие гистерезисные свойства и стойкость по отношению к изменению остаточной деформации при изгибе в процессе облучения [9, 19]. Уменьшение предела прочности и относительного удлинения при облучении натурального каучука, находящегося в напряженном состоянии, происходит значительно быстрее, чем при облучении без нагрузки. Остаточное сжатие цилиндрических образцов из каучукового вулканизата, облученных в отсутствие нагрузки, уменьшилось на 55%, а остаточное сжатие сегментов колец, находившихся во время облучения в сжатом состоянии, увеличилось с 6 до 80% при максимальной дозе. При двух еще более высоких дозах остаточная деформация при изгибе на 180° составила 100%. [c.77] Так как преобладающей реакцией во время облучения натурального каучука является сшивание молекул, то при облучении в сжатом состоянии сшивание способствует закреплению деформированного состояния. При облучении без нагрузки сшивание приводит к увеличению твердости и жесткости структуры, которая лучше сопротивляется последующей остаточной деформации сжатия. [c.77] При облучении эластомеров этого типа наблюдается тенденция к уменьшению как предела прочности, так и относительного удлинения. При дозах до 4,3-10 эрг/з они размягчаются, а затем становятся очень твердыми. Вводимые наполнители, по-видимому, слабо влияют на радиационную стойкость. [c.78] Не исключено, что на радиационную стойкость оказывает влияние и способ вулканизации, однако этот вопрос требует дальнейшего исследования. [c.78] Известно, что во время у-облучения полимеры поглощают кислород. Это отмечалось также при облучении ультрафиолетовым излучением. Обычно полагают, что кислород реагирует со свободными радикалами, образующимися при разрывах цепи, и, таким образом, ингибирует сшивание. Однако для полиуретанов это, по-видимому, неверно, так как их свойства не ухудшаются. Наличие ароматики и строение полиуретанов способствуют рекомбинации концевых групп цепей с образованием сшивок, в результате чего физические свойства не ухудшаются. [c.78] Эти реакции обычно протекают в латексном состоянии. [c.79] Мейер [69] получил бутадиеновый аддукт-полимер, в котором 85% связей насыщены метилмеркаптаном. Этот полимер имел высокую стойкость, сохранив при дозе 8,5-10 эрг/г 60% относительного удлинения. Мейер на основе этой работы считает, что аддукт-каучуки делают этот класс эластомеров чрезвычайно перспективным для использования в условиях облучения. Возможно, что большая степень насыщения может быть причиной значительного увеличения радиационной стойкости. Что касается роли меркаптановой молекулы, то интересно было бы сравнить радиационную стойкость гидрированного бутадиена и бутадиенового каучука. [c.79] В более поздней работе Мейера и др. [70] определена радиационная стойкость аддукт-каучука, облученного различными дозами при температурах от —84 до -f93° С. Натуральный каучук был использован для сравнения, так как он имеет большую стойкость к 7-облучению. Данные для обоих каучуков приведены в табл. 2.8. [c.79] Менее полные данные были получены для аддукт-каучука, насыщенного на 95%. Однако проведенные измерения указывают на то, что он портится с меньшей скоростью, чем каучук, насыщенный на 88%. Оба эти каучука при у-облучении имеют значительно большую стойкость по отношению к деструкции, чем натуральный каучук. Аддукт-каучук, насыщенный на 95%, можно сравнивать, по-видимому, с вулканизованным смолой бутилкаучуком при старении в течение 5 дней на воздухе при 149° С. Более того, все изученные аддукт-каучуки при этой температуре ведут себя лучше, чем неопрен. При температурах от 260 до 316° С аддукт-каучук значительно превосходит как вулканизованный смолой бутилкаучук, так и неопрен. Кроме того, аддукт-каучук, насыщенный до 95%, имеет во много раз лучшую по сравнению с бутилкаучуком или неопреном стойкость к воздействию озона. [c.79] Бутадиенстирольный каучук (SBR). Радиационная стойкость этого эластомера, обычно называемого GR-S, или шинным каучуком, выше, чем у большинства обычных синтетических каучуков, но ниже, чем у натурального каучука. Ухудшение этих полимеров обычно связано со сшиванием. Следовательно, при облучении они склонны к твердению. [c.80] Были проведены исследования относительной стабильности основных структурных звеньев в полимере SBR [92]. Оказалось, что г ис-1,2-бута-диеновые группы, имеющие внутренние двойные связи, гораздо быстрее деструктируют при облучении, чем внутренние т/)акс-1,4-бутадиеновые группы. Благодаря стабилизирующему влиянию фенильных колец в структуре концентрация фенила в цепях полимера SBR изменяется при облучении относительно мало. В процессе радиационной деструкции следует учитывать роль таких внешних факторов, как наличие небольшого ко.личе-ства кислорода в системе. [c.80] Бутадиеновый каучук. Из имеющихся данных следует, что бутадиеновый каучук имеет несколько меньшую радиационную стабильность, чем SBR. Работа Борна [111 указывает на то, что он сшивается легче, чем SBR. [c.80] Твердость полимеров этого типа увеличивается с ростом дозы, изменяясь на 25% при дозе (2,6 -f- 4,3)-10 эре/г. Относительное удлинение уменьшается довольно быстро и изменяется на 25% при дозах от 4,3-10 до 4,3-10 эрг/г. При дозе 4,3-10 эрг/г предел прочности уменьшается примерно на 50%- При облучении дозами до 8,7-10 эрг/г.образцы не растрескивались. Наполнители, по-видимому, влияют на стойкость. При использовании наполнителя из сажи очень небольшое изменение предела прочности наблюдалось при дозе 4,3-10 эрг/г. Применение кремнезема в качестве наполнителя привело к существенному уменьшению предела прочности при малых дозах (5,0-10 эрг/г), затем к его стабилизации при средних дозах (от 5,0-10 до эрг/г) и, наконец, к увеличению при более высоких дозах (более 10 эрг/г). [c.81] Акрилонитрильный каучук. Нитрильные каучуки (сополимеры бутадиена и акрилонитрила) имеют очень хорошую маслостойкость и хорошую теплостойкость (до 150° С). Это позволяет с успехом применять их в самолетостроении. Наиболее широко используемые коммерческие нитрильные каучуки содержат 20, 25, 35 и 45% акрилонитрила. С увеличением содержания акрилонитрила улучшается маслостойкость каучука, но в то же время повышается точка замерзания. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что акрилонитрильные каучуки имеют среднюю радиационную стойкость. При малых и средних дозах происходит как сшивание, так и разрыв цепей, причем разрыв цепей преобладает при уменьшении предела прочности, а при его возрастании преобладает сшивание. При более высоких дозах преобладает процесс сшивания. [c.81] Нитрильный каучук, содержащий 35—40% акрилонитрила, достигает порога повреждения при дозе 2,0-10 эрг г и повреждения на 25% при дозе 7,0-10 эрг г [891. Для этого материала остаточная деформация сжатия уменьшается примерно на 25% при облучении до дозы 7,0-10 эрг г. Предел прочности сначала увеличивается примерно на 40%, затем падает ниже первоначальной величины и, наконец, снова увеличивается. При дозе ,6-10 эрг г предел прочности увеличивается на 25%. [c.82] Работа Борна [12] показывает, что полимеры с высоким содержанием акрилонитрила более устойчивы к облучению вплоть до доз 3,5-10 эрг г. При дозе 10 ърг г с увеличением содержания акрилонитрила усиливается сшивание. [c.82] Вернуться к основной статье