Кристаллизация каучуков

В процессе эксплуатации резиновые изделия подвергаются различным видам старения (световое, озонное, тепловое, радиационное, вакуумное и др.), что снижает их работоспособность изменение свойств может быть необратимым. Стойкость резин при старении зависит от степени ненасыщенности каучука, гибкости макромолекул, прочности химической связи в цепи, способности к ориентации и кристаллизации. Изменение свойств оценивается по изменению прочностных и упругих характеристик по восстанавливаемости резины (изменение величины деформации во времени после снятия нагрузки), стойкости к раздиру (концентрации напряжений). [c.491]

Натуральный каучук — мягкий эластичный материал плотностью 0,91— 0,94 г/см . Он хорошо растворяется в органических растворителях (бензине, бензоле, хлороформе и др.). Натуральный каучук обычно находится в аморфном состоянии. При длительном хранении возможна его кристаллизация. Деформация растяжением натурального каучука вызывает его кристаллизацию. Возникновение кристаллической фазы увеличивает прочность каучука. При температуре -70 °С натуральный каучук утрачивает эластичность и становится хрупким. Нагрев натурального каучука выше 70 °С делает его пластичным, а при температуре выше 200 °С он разлагается. Резины на основе натурального каучука имеют высокую прочность и эластичность, высокие электроизоляционные свойства. [c.242]

Упрочнение резин при растяжении обусловлено выпрямлением молекул каучука, ограничением возможности дальнейшей высокоэластичной деформации, а также их кристаллизацией. Кристаллизация в резинах нежелательна, так как из-за нее уменьшается эластичность. После снятия нагрузки кристаллы плавятся , и эластичность восстанавливается через некоторое время. Наиболее склонны к кристаллизации резины на основе натурального каучука, близкого к нему изопренового, а также хлоропренового каучуков. После разрыва образца имели остаточное относительное удлинение 20 - 30 %, т.е. менее 5 % максимального удлинения перед разрывом. Это остаточное удлинение в основном является необратимой деформацией из-за разрывов поперечных связей и проскальзывания макромолекул, чем меньше остаточное удлинение, тем выше качество резины. [c.400]

Кристаллизация бутилкаучука проявляется лишь при растяжении свыше 500 %. Эластичность повышается по мере повышения температуры. Молекулярная масса от 300 ООО до 700 ООО. По газонепроницаемости и влагостойкости бутилкаучук превосходит многие каучуки. Резины на основе бутилкаучука набухают в алифатических, ароматических и хлорированных углеводородах, но не растворяются в спиртах, ацетоне и других полярных растворителях. [c.102]

Для проводов и кабелей, так как, обладая всеми положительными качествами каучука марки W, кроме того, отличается максимальным сопротивлением кристаллизации Жгуты [c.128]

При воздействии низких температур благодаря внутренним структурным изменениям увеличивается разрывная прочность резин и одновременно в связи с уменьшением эластических свойств снижается относительное удлинение (рис. 15-7). Снижение эластических свойств резин при низких температурах является следствием происходящих в них процессов кристаллизации или. стеклования каучуков, которые носят обратимый характер. У резин, затвердевших под воздействием низких температур, после повышения температуры полностью восстанавливаются первоначальные эластические свойства. [c.156]

Кристаллизация. Некоторые резины на основе каучуков НК, СКИ-3, наирит и других в области низких температур способны кристаллизоваться. Кристаллизация полимеров связана с перемещением и установлением взаимного порядка цепных молекул и зависит от комплекса релаксационных явлений. Температурная область кристаллизации лежит выше области стеклования. Кристаллическая фаза в каучуке может возникать как в недеформирован-ном состоянии, так и при деформации, когда резко возрастает скорость кристаллизации [66]. Степень кристаллизации существенно зависит от продолжительности воздействия низкой температуры. Скорость образования кристаллической фазы определяется скоростями образования центров кристаллизации и их роста. Вследствие этого имеется область температур, в которой скорость образования кристаллической фазы максимальна, так как при более высоких температурах число центров кристаллизации мало, а при более низких — мала скорость роста кристаллов вследствие уменьшения подвижности цепей. Нагревание закристаллизованной резины приводит к восстановлению ее аморфного состояния. [c.32]

Кристаллизации способствует растяжение, вызывающее ориентацию молекул каучука [351, 352]. Кристаллизуются не все каучуки, а те, которые имеют регулярное строение. [c.139]

Влияние активного наполнителя в резинах на основе аморфных каучуков аналогично [510] влиянию кристаллизации при растяжении резин на основе НК это наблюдается при еще одном виде раздира — волокнистом. [c.221]

Б. В. Лукин и В. И. К а с а т о ч к и н, Рентгенографическое исследование кристаллизации вулканизованного каучука при растяжении. ЖТФ 16, 1383 [c.715]

Барри и Плат [23] исследовали проницаемость пропана и бутана через однооснорастянутые до 470% пленки вулканизованного натурального каучука. Было показано, что при деформациях менее 200%, не вызывающих кристаллизации образцов, коэффициенты проницаемости и диффузии почти не изменяются. При больших деформациях, которые сопровождаются кристаллизацией каучука, уменьшаются коэффициенты и D. Природа диффундирующей среды не влияет на изменение проницаемости при растяжении подобных пленок. В области больших деформаций, соответствующих возникновению кристаллической структуры наблюдается довольно значительное уменьшение проницаемости во времени. В аморфных образцах при деформациях менее 200% проницаемость от времени не зависит. [c.71]

Флори [489] объяснял наличие оптимальной степени сшивания тем, что в густой пространственной сетке затруднительна кристаллизация каучука. Однако оптимум наблюдается при очень большой густоте сетки, поэтому в работе [490] введено дополнительное предположение о том, что кристаллизация сама по себе эквивалентна увеличению степени поперечного сшивания. [c.192]

Бензол — простейший представитель ароматических углеводородов, начало кристаллизации при 5,0—5,4° С. По методам получения бензол подразделяют на каменноугольный чистый (ГОСТ 8448—61) — продукт коксового производства или перегонки каменноугольной смолы нефтяной (ГОСТ 9572—60) — продукт пирогенического разложения нефти и последующей очистки пиробензол (ГОСТ 7079—54), т. е. нефтяной, очищенный от толуола реактив (ГОСТ 5955— 68). Бензол смешивается во всех отношениях с углеводородами, плохо растворим в воде (0,18%), не растворим в глицерине, хорошо растворяет жиры, каучук, смолы (гудрон), серу, фосфор, йод и др. [c.196]

НК — натуральный каучук является полимером изопрена (СзНв), - Он растворяется в жирных и ароматических растворителях (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде и др.), образуя вязкие растворы, применяемые в качестве клеев. При нагреве выше 80—100 °С каучук становится пластичным и при 200 °С начинает разлагаться. При температуре —70 С НК становится хрупким. Обычно НК аморфен. Однако нри длительном хранении возможна его кристаллизация. Кристаллическая фаза возникает также при растяжении каучука, что значительно увеличивает его прочность. Для получения резины НК вулканизуют серой. Резины на основе НК отличаются высокой эластичностью, прочностью, водо- и газонепроницаемостью, высокими электроизоляционными свойствами ру = 3 10 -ъ 23-10 Ом см е = 2,5. [c.485]

Вытяжка аморфных, но склонных к кристаллизации полиме-ров, может в некоторых случаях резко увеличивать скорость кристаллизации, как, например, в натуральном каучуке и ПЭТФ. [c.79]

Неориентированные кристаллиты при Т <Т аморфной фазы способствуют повыщению хрупкости полимеров и понижению их прочности. Хрупкость полимеров при -этом может быть обусловлена напряжениями в аморфных областях, вызванными образованием кристаллитов, дефектами типа пустот в процессе кристаллизации или же тем, что кристаллиты могут являться концентраторами напряжений. Кроме того, возможны другие причины хрупкости кристаллических полимеров. Как известно, полимеры кристаллизуются в виде пластинчатых кристаллов — ламелей, образуемых цепями в складчатых конформациях. Ламели связаны между собой проходными цепями [73—77]. Концы цепей и нерегулярности в макромолекулах образуют аморфные области между ламелями, поэтому проходных цепей, соединяющих кристаллические слои, обычно немного, что обусловливает повышение хрупкости и понижение прочности кристаллических полимеров при Т < Т . Если аморфная составляющая находится в высокоэластическом состоянии, присутствие кристаллической фазы влияет на диаграмму напряжение — деформаций полимера /совсем по-другому. При увеличении степени кристалличности от нуля до высоких значений диаграммы напряжение — деформация изменяются от кривых, характерных для невулканизо-ванных каучуков, до кривых, характерных для резин, и, наконец, до кривых, характерных для жестких материалов с резко выраженным пределом текучести. При очень высокой степени кристалличности, особенно при наличии крупных сферолитов, такие полимеры часто разрушаются как хрупкие тела [57, 78—84]. [c.166]

На основе полихло-ропренового каучука (наи-рита) по ТУ 1562-54. Хорошо сопротивляется старению, не воспламеняется. Обладает стойкостью к действию масла и бензина, морозостойкостью до -30 °С и теплостойкостью до 80 °С. При хранении склонны к самовулканиза-ции и кристаллизации (для ликвидации последней при-меняется подогрев) [c.69]

Р.,с. к г. ж. МВП и АМГ-10, изготавливаются на основе каучука СКН-18. Ввиду склонности хлоропренового каучука к кристаллизации, его вводят только в качестве добавки. Снижение нижнего температурного предела эксплуатации до —60°, а также уменьшение степени набухания резины в MBQ и АМГ-10 достигается введением пластификаторов. Примерные фи-зико-механич. показатели Р., с. к г. ж. МВП и АМГ-10 для уплотнительных деталей прочность при разрыве 100—150 кг/с. относительное удлинение 150—250% твердость но ТМ-2 75—90 величина набухания 1—4 вес. % условно-равновесный высо-коэластич. модуль 100— 200 кг1см темп-ра хрупкости — 45°, —60 остаточная деформация при сжатии на 20% за 1 сутки при -f70 15—30%. [c.133]

Чтобы предотвратить действие пластификатора на клеевой слой, на поверхность ПВХ наносят подслой из полимера, содержащего небольшое количество или вовсе не содержащего пластификатора. По другому способу на детали из пластифицированного ПВХ наносят слой, который непроницаем для пластификатора, и лишь только затем склеивают клеями, обладающими хорошей адгезией к подслою. В качестве последнего применяют сополимер винилхлорида и винилацетата, смесь из сополимеров винилпроизводных, содержащих реакционноспособные группы, или полиэфиров и полиизоцианатов. Стойкостью к пластификаторам обладают клеи на основе нитрильного каучука с добавками хлоркаучука или смол. Однако недостатком этих клеев является слишком короткая открытая выдержка, которая не может превышать 5-10 мин, что затрудняет применение этих клеев при склеивании больших поверхностей. Этого недостатка лишены клеи на основе полихлоро-пренового каучука. Однако миграция пластификатора в клеевую прослойку препятствует кристаллизации полихлоропрена и не позволяет, таким образом, достичь требуемой прочности соединения. Под действием стабилизаторов, содержащихся в материале, возможно нежелательное окрашивание шва. [c.497]

Снижение эластичности резин при ни ких, температурах является следствием происходяг щих в них процессов кристаллизации или стеК. лования каучуков, которж носят обратимый характер. У, резин, затвердевших под воздей [c.110]

Однако вследствие большой длины цепных молекул и разброса в этих длинах образование из них совершенной трехмерно-перио-дической кристаллической структуры весьма затруднено. В процессе кристаллизации такая длинная и гибкая молекула должна была бы распрямиться целиком или па некоторых своих участках и встать в определенной ориентации на строго определенное место. Но взаимодействие с соседями, спутывание, скручивание и т. п. всячески препятствуют этому. Кристаллизации препятствует и образование прочных межцепных ковалентных связей между молекулами, наиример 3—3-связей в каучуках, которые стабилизи- [c.84]

В работах [129, 169] исследовались реологические свойства резиновых смесей при плоско-параллельном сдвиге и растяжении. Между данными приборов найдена определенная корреляция, однако она нар тпается в случае кристаллизующихся каучуков (НК). В [125] показано, что быстрое растяжение НК вплоть до 600% дает практически полностью обратимые высокоэластические деформации при растяжении имеет место кристаллизация, существенно повышающая внутреннее трение. Так, если растяжение сопровождать охлаждением, каучук сохраняет остаточную деформацию в этом состоянии он называется рекунг-каучуком ( задубевшим ), однако это кажущаяся остаточная деформация, так как нагрев ускоряет восстановление первоначальной длины и снимает кристаллизацию. [c.64]

Существует оптимальная температура, которой отвечает наибольшая скорость кристаллизации [351, 354, 355]. Согласно ASTM D 832—64 эта температура составляет 248 К для НК, 263 К для неопрена, 228 К для некоторых бутадиеновых сополимеров, 263 К для полиуретанов, 218 К для диметплсилоксано-вых каучуков. Если полимер или его вулканизат охлаждать достаточно быстро, можно избежать сопутствующей кристаллизации. Вулканизация снижает скорость кристаллизации. Существенно влияет на кристаллизацию содержание вулканизующего агента, тип ускорителя, количество пластификатора. [c.139]

Это соотношение было найдено [457] для областей гладкого раздира в более точном эксперименте на установке, изображенной на рис. 4.2.6, при испытании образцов иа наполненных резин на основе некристаллизующихся каучуков. Скорость раздира v увеличивается, а выносливость N понижается с повышением Н. При узловатом, а также толчкообразном раздире Н может сначала повышаться, а затем снижаться с повышением скорости, а с ней — времени, или числа циклов (выносливости), вызывающих увеличение надреза на определенную величину. Андрью [520] наблюдал растянутые образцы при растяжении и сокращении в поляризованном свете и нашел, что при сокращении декристаллизация замедлена, ориентация и кристаллизация увеличивают гистерезис (внутреннее трение) резин, повышая их прочность (в том числе — энергию раздира). Однако повышение скорости раздира приводит к тому, что замедленные ориентационные процессы, вызывающие упрочнение, не успевают происходить, и вместо повышения Н с увеличением v наблюдается его снижение. Оно происходит до тех пор, пока полностью не будет исключена кристаллизация. Дальнейшее повышение скорости, как и у полностью аморфных систем, связано с увеличением энергии раздира. Таким образом, зависимости у от Я или N от Н оказываются немонотонными для резин на основе кристаллизующихся каучуков. Наполнение, будучи в какой-то степени аналогичным кристаллизации, также приводит к немонотонным зависимостям N от Н. [c.240]

Получение О. с. в чистом состоянии нередко бывает связано с большими трудностями. Для этой цели применяются такие физич. методы, как фракционная перегонка (часто в вакууме), перегонка с паром, экстрагирование растворителями,кристаллизация и др. [4]. В случае непригодности этих методов прибегают к специальным химич. способам разделения веществ для этого последние переводят в такие производные, к-рые легче разделимы физически, и после разделения регенерируют О. с. обратным химич. процессом. Нек-рые сложные смеси близких по, характеру О.С. вообще не поддаются полному разделению таковы напр, природные битумы, нефти, смолы, каучуки, продукты пиролиза органич. веществ и т. п. [c.86]

Высокоэластическое состояние. Полимеры, находящиеся при комнатной темп-ре в высокоэластич. состоянии, наз. эластомерами. При растяжении типичного эластомера (рис. 2) в области пе очень больших (100—200%) удлинений (/ на рис. 2) а = Ее (Е — модуль высокой эластичности). Если в этой области остановить растяжение, то при постоянной деформации напряжение постепенно уменьшается до практически постоянного равновесного значения — происходит релаксация напряжений, ускоряющаяся при повышении температуры. Отношение равновесного напряжении к имеющейся деформации наз. равновесным высокоэластич. модулем полимера. Для многих эластомеров этот модуль пропорционален темп-ре (модуль упругости низкомолекулярных тел медленно уменьшается с температурой). При удлинениях 200—700% (область II на рис. 2) наклон кривой уменьшается, что связано с кристаллизацией ориентированного каучука, сопровождающейся распрямлением молекулярных цепей в направлении растяжения. При дальнейшем растяжении (область III на рис. 2) наклон кривой резко возрастает кристаллизация достигает наибольшей возможной ве.дичины и дальнейшее удлиненно идет с растяжением кристаллических и сильно ориентированных аморфных областей. Дальнейшее нагружение в случае невулканизованного каучука приводит к накоплению необратимых деформаций — развивается вязкое течение. [c.221]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...