Прочность наполненных резин

Прочность наполненных резин Теории усиления [c.213]

Как прочностная характеристика выносливость определяется статистическим распределением показателей. Для наполненных сажей резин это распределение асимметрично (рис. 4.2.5). В отличие от асимметричного распределения прочности наполненных резин, для которого среднее значение N меньше наиболее вероятного, в распределении усталостной выносливости N. наиболее вероятное значение меньше среднего [577]. [c.236]

Создание теории прочности наполненных резин — чрезвычайно трудная задача [4]. Этим и объясняется отсутствие молекулярной теории прочности резины в настоящее время. Качественно можно отметить, что фактическое разделение механизмов статического и циклического разрушения, принятое при выводе зависимости (3.12), обусловлено прежде всего свойствами исследуемого материала. При этом были учтены следующие обстоятельства. [c.68]

Создание из каучука, наполнителей и других ингредиентов материала, обладающего максимальной механической прочностью и эластичностью, способного сохранять свои свойства в течение длительного срока эксплуатации, является основной задачей технологии резины [19, 25]. Кроме вулканизующего агента, на свойства резины оказывает влияние подбор активных наполнителей, поэтому механизму их действия посвящена специальная литература. По работам [4, 251 наполнитель способствует выравниванию перенапряжений в материале. Так как пространственная сетка резины построена нерегулярно, отдельные участки при деформировании резины оказываются перенапряженными по сравнению с остальными молекулами. Возникающие в них разрывы связей приводят к появлению первичных очагов разрушения, разрастающихся далее в трещины. В наполненных резинах, помимо химических связей цепных молекул, возникают адсорбционного характера связи каучука с наполнителем, которые выравнивают нерегулярность поперечных химических связей. В перенапряженных при деформировании детали участках пространственной сетки [c.57]

Так же, как и в случав бутадиенового каучука и бутилкаучука, вулканизация бутадиен-нитрильного каучука не вызывает значительного повышения его прочности, и только наполненные вулканизованные резины можно сопоставлять по прочности с резинами из натурального каучука. Несмотря на применение мягчителей, эластичность и морозостойкость бутадиен-нитрильных резин все же несколько уступает резинам из натурального каучука. [c.95]

Исследования [22] показали, что износостойкость резины зависит, главным образом, от ее эластичности и динамического модуля упругости. С увеличением эластичности и уменьшением динамического модуля, несмотря на уменьшение в этом случае прочности резины, износ ее уменьшается. Режим вулканизации резины оказывает большее влияние на ее износостойкость, чем степень наполнения резины, что, вероятно, связано с тем, что с увеличением времени вулканизации уменьшается сопротивляемость резины раздирам и порезам. [c.64]

Тип технического углерода и его содержание выбирают с учетом воздействия этого продукта на физические свойства резин. Наполнение техническим углеродом почти всегда преследует цель доведения резины до заданных твердости или условного напряжения при заданном удлинении (модуля) и условной прочности, так как эти показатели связаны с многими характеристиками резин корреляционными зависимостями и весьма чувствительны к отклонениям качественного или количественного состава резин и технологического режима изготовления и переработки резиновых смесей. [c.13]

Неметаллические хладостойкие материалы имеют более низкую прочность и ударную вязкость по сравнению с металлами. Их используют для изготовления тепловой изоляции, а также отдельных деталей и элементов конструкций. Для тепловой изоляции применяют вспененные полистирол или полиуретан, отличающиеся особенно низкой теплопроводностью (А = 0,3. .. 0,05 Вт/(м °С)). Для деталей и элементов конструкций используют пластмассы, наполненные стеклянным волокном (полиамиды, поликарбонаты), а для подвижных уплотнений — фторопласт-4 (до -269 °С) и резины (до -70 °С). [c.517]

Рис. 3.22. Влияние давления при формовании резин на основе каучука СКФ-32, наполненных печной (1, Г), белой (2, 2 ) сажей и с пластификатором (5, 30 на их набухание (J, 2, 3) и изменение прочности , 2, 3 ) при действии меланжа [81, с. 81].

К неактивным наполнителям, применяемым в кабельной промышленности, относятся мел химически осажденный, мел природный обогащенный и тальк, не увеличивающие прочности резин и добавляемые в большом количестве в резиновые смеси для их наполнения до определенного объема и удешевления. Наиболее широко мел и тальк применяют в изоляционных резинах, так как они содержат минимальное количество водорастворимых солей, почти не содержат минеральных кислот и щелочей, сравнительно мало поглощают влаги. [c.158]

Рис. 1.3. Кривые распределения прочности образцов ненаполненной (а) и наполненной (б) резины на основе бутадиен-стирольного каучука

Наполнитель. Упруго-гистерезисные свойства резины таким образом зависят от содержания наполнителя, что значения динамического модуля и модуля внутреннего трения тем больше возрастают с наполнением, чем активнее введенный наполнитель. Поскольку многократные деформации приводят к теплообразованию в резине, снижающему ее усталостную прочность, увеличение дозы и активности наполнителя уменьшает долговечность изделия. При этом, однако, решающее значение имеет режим работы резины. Из рассмотренных выше соотношений (1.72) и (1.73) следует, что [c.39]

Деформаций эластомер может Испытывать упругие и высоко ла-стичные деформации. Это явление называется механическим стеклованием (соответствует температуре в отличие от структурного стеклования при температуре характерного замораживанием при отсутствии механических воздействий. Во всех случаях 1 С..Л е- Эластомеры в стеклообразном состоянии ведут себя подобно нехрупким металлам. Каучуки, на основе которых изготовляются резины, делятся на кристаллизующиеся и некристаллизующиеся при низких температурах. Свойства резин этих двух групп существенно отличаются. В уплотнительной технике применяются преимущественно некристаллизующиеся наполненные резины. Зависимость прочности наполненных некри-сталлизующихся резин показана на рис. 31, г (кривая 2). Введение активного наполнителя смещает максимум прочности резины с температуры стеклования почти на всю область эксплуатации материала. Причины этого явления рассматриваются в различных теориях упрочнения резин [19, 4, 42, 48]. [c.53]

В 1951—1953 гг. Б. А. Догадкиным и А. И. Лукомской рассмотрен механизм усиления [178, 377]. Он нашел дальнейшее экспериментальное подтверждение при сопоставлении изменений механических свойств резин во время их деформирования и характера разрушения со структурой наполненных резин и, посуществу, результат вновь повторен в последующих экспериментальных данных Маллинза [373]. В гетерогенном материале типа саженаполненной резины, в котором имеются две ярко выраженные фазы (каучуковая — высокоэластичная, и сажевая — малодеформируемая, твердая), легко определяемые морфологическими исследованиями, существуют связи разной прочности и участки, реакция которых на механические воздействия различна. [c.214]

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]

Для получения резин, отвечающих разносторонним требованиям машиностроения, в состав резиновой смеси наряду с каучуком вводят различные химикаты — добавки (вулканизующие вещества, стабилизаторы, активаторы и др.), усилители, например углеродные сажи, повышающие разрывную прочность и износостойкость резин, их сопротивление образованию и разрастанию трещин и другие свойства, а также минеральные усилители (двуокись кремния, окись цинка или магния, каолин и др.). Важную роль в улучшении некоторых конструкционных свойств резин и облегчении процессов смешения и переработки сырых резиновых смесей играют мягчители или пластификаторы, например различные нефтяные масла, битумы и т. п. Каучуки, в которые на стадии их производства вводятся нефтяные масла, получили название масляные наполненные сажами — сажевые наполненные сажей и маслом — сажемасляные. [c.158]

Весовые характеристики. В большинстве своем пластмассы отличаются сравнительно низкой плотностью, колеблющейся в пределах 1,05—2,1 г/см (в среднем 1,4—1,5 г/см ). К числу наиболее легких монолитных (физически однородных) пластиков относятся полиизобутилен, полипропилен и полистирол, плотность которых соответственно равна 0,90 0,95 и 1,05 г/с.ч . Плотность газонаполненных пластмасс лежит в пределах 0,02 (мипора) — 0,85 (наполненные микропористые резины) г/см . Введение в исходные композиции большого количества минеральных наполнителей приводит к значительному утяжелению пластмассо вых изделий их плотность может достигать 3,0—4,0 г/см . Большинство пластмассовых изделий примерно вдвое легче тех же изделий, выполненных из алюминиевых сплавов (дуралюмии и др.), и в 5 раз легче тех же изделий из чугуна или стали. Это обстоятельство, в сочетании с относительно высокими прочностными характеристиками, позволяет пластмассам в ряде случаев успешно конкурировать с металлами. О целесообразности применения пластмассы вместо другого материала можно судить на основании сопоставления значения их удельной прочности [c.375]

Так, условная прочность резин связана с содержанием технического углерода и некоторыми другими факторами следующим образом. С увеличением степени наполнения наблюдается рост прочности до некоторого максимального значения, после чего имеет место ее падение концентрация технического углерода, при которой наблюдается максимум, определяет максимум наполнения. Наибольшее по абсолютной величине увеличение прочности при прочих равных условиях наблюдается в резинах на основе некристаллизующихся каучуков (10—15 раз). В случае кристалли-зуюндихся каучуков прирост прочности не превышает 30—50 % по сравнению с ненаполненными резинами. [c.14]

Пространственная сетка резины нерегулярная, поэтому при деформации возникают перенапряжения отдельных участков. Возникающие в них разрывы связей приводят к появлению первичных очагов разрушения, разрастающихся далее в трещины. Для предотвращения этого опасного явления в резиновую смесь вводят активные наполнители (часто называемые усилителями), которые представляют собою твердые мелкодисперсные вещества с большой площадью поверхности и поверхностной активностью (чаще всего технический углерод — сажу). Такие резины называют наполненными. В них между цепной макромолекулами кроме химических возникают адсорбционного характера связи с наполнителем, которые компенсируют нерегулярность поперечных химических связей. В перенапряженньк участках пространственной структуры происходит сначала разрыв адсорбционных связей, которые затем восстанавливаются без разрушения материала, участок цепи разгружается, а не разрывается. Усилители значительно повышают прочность при растяжении, твердость, сопротивление истиранию и раз-диру резин на основе некристаллизую-щихся каучуков. Введение активных наполнителей в резины на основе кристаллизующихся каучуков существенно не влияет на прочность. При введении в резиновую смесь наполнителей уменьшается относительное содержание каучука в ней, т. е. снижается его расход и стоимость материала. [c.75]

В среде олеума резины всех трех марок нестойки и при высокой температуре быстро разрушаются. В купоросном масле (93%-ная Н2504) удовлетворительной стойкостью обладает фтористая резина с наполнителем аэросилом, у которой набухание составляет 10—15% и остаточная прочность относительно высока. В полифосфорной кислоте фтористая резина с наполнителем печной сажей оказалась практически вполне стойкой, тогда как резины, наполненные двуокисью кремния (белая сажа и аэросил), при тех же условиях испытания потеряли около 40% прочности. [c.199]

Для выяснения влияния характера наполнения были испытаны образцы резины следующего состава (в вес. ч.) наирит А серийный—100, окись магния — 7, окись цинка — 5, мащинное масло — 5, наполнитель — 80, неозон Д-2. В качестве наполнителей были выбраны сажа ламповая, сажа белая, сажа газовая, диатомит, каолин, мел. Резины, наполненные ламповой и газовой сажами, мелом, диатомитом и каолином, не стойки в соляной кислоте. Набухание наполненных белой сажей резин составляет всего 0,36% при 60°С за 360 ч испытания, а при 100°С эта же резина теряет в весе 4% прочность резины после испытаний составляет соответственно 77 и 70% от прочности исходного образца. [c.166]

Наряду с резиной указанной рецептуры в соляной кислоте были испытаны термовулканизаты наирита КР, наполненные белой сажей (40 вес. ч.). Эта резина была вулканизована при 150° С в течение 90 мин. За 4600 ч испытания резина набухала на 0,39—0,7% при комнатной температуре, сохраняя при этом 80—86% от прочности исходного образца. Набухание этой резины после 460 ч испытания при 60°С составляет 2—3%, а прочность— от прочности исходного образца 80—82%. [c.166]

В табл. 2 приведены данные об изменениях физико-механических показателей и набухания резин после их пребывания в 30%-ной соляной кислоте при 70° С. Из этих данных очевидна неустойчивость резин, наполненных ламповой сажей, или ее комбинацией с диатомитом, каолином, метасиликатом кальция. Набухание этих резнн превышает норму. Их низкие защитные свойства подтверждаются также значительным снижением прочности после проведенного испытания. [c.167]

Для ненаполненных резин из аморфных каучуков найден [449] лормальный закон распределения показателей прочности, для тех-лических наполненных — двойной экспоненциальный закон [284, 453], а для ненаполненной резины на основе НК при повышенных температурах — двугорбое распределение [405, 458]. Различие объясняется неодинаковым механизмом разрушения, обусловленным составом резины, характером взаимодействия ее компонентов и природой деформации. [c.184]

Фундаментальным [491] явился эмпирически установленный В. Е. Гулем факт, свидетельствующий о том, что при прочих равных условиях более прочные резины получаются из каучукоподобных полимеров с относительно высоким межмолекулярным взаимодействием и соответственно повышенным внутренним трением. Уменьшение межмолекулярного взаимодействия, достигаемое, например, введением мягчителей (пластификаторов), почти всегда отрицательно влияет на прочность. Наоборот, введение усиливающих наполнителей в резины на основе некристаллизующихся каучуков сопряжено с существенным повышением межмолекулярного взаимодействия, а с ними и прочности, и внутреннего трения. Прочность резин на основе аморфных каучуков с наполнением возрастает до уровня прочности резин на основе кристаллизующихся каучуков. Межмолекулярное взаимодействие, которое преодолевается при деформировании (разрывы вторичных связей) [486, 487], выравнивает местные перенапряжения тем эффективнее, чем дальше находится деформируемая система от состояния упругого равновесия. [c.193]

В работах Ю. С. Зуева и сотр. [608] проверялась применимость законов (4.1.2) и (4.1.3) для прогноза прочности в изотермическом режиме V = de/di = onst и найдено, что с ошибкой около 30% можно для наполненных и ненаполненных резин рассчитать пользуясь законом (4.1.3) и экспериментально определенными в опытах на ползучесть [463] константами этого законаг Формула Буссе — Журкова — Бики (4.1.2) малоприменима. [c.248]

В сборнике прнведены расчеты на прочность и жесткость рабочего колеса центробежной турбомашины, сильфонов, манометрических пружин, резино-метал-лических амортизаторов, деталей прессовых соединений, пластин, подкрепленных ребрами жесткости. Даны статистический анализ деформаций цилиндрических оболочек, результаты исследований ползучести специальных сталей, устойчивости и колебаний стержней, наполненных жидкостью, устойчивости гофрированных панелей, температурных деформаций поршней и гильз двигателей внутреннего сгорания. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...