Эластомеры сетчатые

Каучук может полностью раствориться в некоторых жидкостях, а резина на его основе будет только ограниченно набухать или терять вес. Это объясняется тем что наружные слои эластомера, представляющего собой пространственную сетчатую структуру, можно рассматривать как малопроницаемую перегородку для частиц жидкости и свободных молекул каучука. Скорости диффузии при этом существенно различны. Малые молекулы жидкости 6 83 [c.83]

Механические свойства полимера зависят от его структуры. Вверху на рис. 14 показана структура линейного полимера, а внизу — сетчатого. Для структуры линейного полимера характерны длинные цепи, которые не имеют поперечных связей и могут проскальзывать одна относительно другой. Такой полимер допускает растяжение, но при продолжительном нагружении проявляет свойство ползучести. Сетчатый полимер, имеющий неупорядоченные поперечные связи между цепями макромолекул, обладает большей стабильностью формы. Если поперечных связей мало, то такой полимер, называемый эластомером, может деформироваться под действием приложенной нагрузки и принимать первоначальные размеры после ее снятия. Напротив, идеальный трехмерный полимер с упорядоченной структурой является хрупким и допускает относительное растяжение лишь в несколько процентов. Механические свойства сетчатого полимера зависят от количества поперечных связей и висячих звеньев (последние связаны лишь одним концом с пространственной сеткой полимера). На рис. 15 схематически показано поведение сетчатого полимера — связующего ТРТ в верхней части — перед деформацией, в нижней — после приложения нагрузки. Отчетливо видно влияние на характер деформации поперечных связей и висячих звеньев. Обычно желательно иметь связующие с таким количеством поперечных связей, которое [c.40]

Часто реакция одного типа приводит к образованию макромолекул, а другого — к поперечному их соединению. Такая последовательность реакций обычно используется при получении сетчатых эластомеров из реакционноспособных олигомеров. Последующие реакции используются также для модификации предварительно образовавшегося полимера путем прививки различных боковых групп к основной цепи. [c.368]

Небольшое число поперечных химических связей в полимерах проявляется аналогично механическим зацеплениям. Однако химические связи не дают возможности релаксировать напряжениям до конца даже при повышенной температуре. Поэтому сетчатые эластомеры проявляют упругость (высокоэластичность) при высоких температурах и длительном деформировании. Модуль в высокоэластическом состоянии возрастает с увеличением числа узлов или с уменьшением молекулярной массы отрезков цепей между узлами (Мс). Это показано на рис. 2.5. При этом модуль несколько возрастает с повышением температуры в соответствии с кинетической теорией высокоэластичности. [c.43]

Выше Гс влияние поперечных связей проявляется в уменьшении вклада вязкого течения в ползучесть и релаксацию напряжения и увеличении высокоэластичности полимера. Следовательно, сшивание макромолекул приводит к выравниванию кривых ползучести до уровня постоянной деформации при длительном действии силы и выравниванию кривых релаксации напряжений до некоторого постоянного остаточного напряжения. В идеальном сетчатом эластомере напряжение остается постоянным в течение любой длительности эксперимента. Ползучесть идеального эластомера при приложении нагрузки продолжается до достижения определенной деформации и эта деформация остается постоянной до снятия нагрузки, после чего восстанавливается исходная длина образца. Следовательно, идеальный сетчатый эластомер можно представить в виде идеальной пружины с малым модулем. Однако на практике сетчатые эластомеры могут иметь очень дефектную структуру сетки, которая содержит свободные концы цепей, петли и ответвления, только частично присоединенные к сетке, а также макромолекулы, захваченные сеткой, но не присоединенные к ней химическими связями [1, 119—123]. В этом случае- [c.72]

В аморфных полимерах вязкое смещение (течение) цепей также ограничено поперечными связями в то же время эластомеры и каучуки обладают слабыми поперечными связями, они могут испытывать при комнатной температуре весьма большие обратимые упругие деформации — примерно до 800%. Заметим, что и некоторые другие полимеры могут проявлять свойства эластомеров в определенных температурных интервалах. Чем больше молекулярных цепей сшито (связано в сетки), тем более жестким оказывается материал. Так как поперечные связи и соответствующая сетчатая структура возникают обычно в процессе термического отверждения, можно полагать, что каучуки не являются термопластичными полимерами в строгом смысле этого слова, и их следует рассматривать как третью основную группу материалов. [c.9]

При температурах выше Т . термопластичной матрицы ударопрочный полистирол с пластиками АБС и МБС представляют собой суспензию частиц эластомера, обычно сетчатой структуры, ввязкой среде расплава термопластичного полимера (аналогично расплавам тех же термопластичных полимеров, но наполненных жестким наполнителем). Решающее влияние на поведение эластифицированных термопластов оказывают дисперсность эластичной фазы и ее объемное содержание. Вязкость расплавов эластифицированных термопластов с вулканизованными частицами эластичной фазы хорошо описывается уравнениями для вязкости суспензий с частицами сферической формы — уравнениями Эйнштейна п Муни [77]. Если [c.172]

Рассматривая сетчатый эластомер как систему, состоящую из двух подсистем -упругой и поворотно-изомерной, проанализируем сначала последнюю. В работе 128] было показано, что для определения коэффициента упругости поворотно-изомерной подсистемы необходимо знать разность энергий поворотных изомеров, которая следующим образом зависит от размеров молеку- [c.271]

Авогадро 32 -звеньев цепи 384 -координационное 82 -повторвпощихея звеньев в сегменте 202 Эластомеры сетчатые 270 Энергия [c.543]

Механизм высокоэластичной деформации [22]. Высокоэластичное состояние является промежуточным физическим состоянием между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комплексе механических свойств эластомера можно обнаружить элементы свойств жидкого и стеклообразного тела. В простой жидкости молекулы легко перемещаются тепловым движением. Внешнее силовое поле дает преимущество перемещению в направлении поля, что приводит к возникновению макроскопически наблюдаемого течения жидкости. Развитие высокоэластичной деформации можно рассматривать как течение звеньев или групп звеньев макромолекулы под влиянием внешних сил. С этой точки зрения полимеры (и, в частности, эластомеры) близки к жидкостям. Однако, поскольку все звенья в цепи связаны, а цепи сшиты в пространственную сетчатую структуру, то их течение ограничено связями и не является необратимым. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластичном состоянии возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул при отсутствии заметных перемещений макромолекулы в целом. Тепловые движения п эиводят к многочисленным-конформациям этих участков, при которых расстояние между узлами цепей пространственной сетки намного меньше контурной длины участков цепи. Под действием внешней силы цепи изменяют свои конформации, причем проекции участков в направлении деформации удлиняются (или сокращаются). Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов этих участков из одного положения в другое, т. е. протекает во времени [4, 49]. Этим объясняется отставание высокоэластичной деформации от изменения внешней нагрузки. Процесс перегруппировки сегментов сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием механической энергии. После прекращения действия внешней силы участки цепи под действием теплового движения вновь вернутся в наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. По терминологии термодинамики переход в более вероятное состояние системы связан с возрастанием энтропии. Поэтому эластомеры имеют энтропийный характер деформации деформация связана с уменьшением энтропии, а возвращение в начальное положение — с увеличением ее. На основе законов термодинамики разработана статистическая (кинетическая) теория деформации и прочности полимеров, устанавливающая связь механических характеристик с температу-4 51 [c.51]

Выше было указано, что характер полученного полимера зависит от составляющих его структурных звеньев М, D и 7. Так как эти структурные звенья различаются по соотношению количеств органических радикалов и атомов кремния, то и полимеры также различаются по отношению R/Si. В общем, когда отношение R/Si больше двух, образуются линейные полимеры. Полимеры с сетчатой структурой образуются в тех случаях, когда отношение R/Si менее 2. При тщательном удалении из мономера некоторых Т звеньев удается получить полимеры диметилсиликона с длинной цепью, используемые в качестве силиконового каучука. Были получены также цепи с двумя тысячами и более структурных звеньев С(СНз)28Ю], которые образуют эластомер, аналогичный каучуку. Этот эластомер можно вальцевать и вводить в него наполнители, ускорители и т. д. [c.646]

За последнее время для пластификации эпоксидных смол и их смесей с другими смолами находят все большее применение жидкие нитрильные каучуки с концевыми реакционными группами (163, 164]. При введении этих эластомеров в сетчатый полимер значительно возрастает поверхностная энергия разрушения полимера без резкого снижения его жесткости и теплостойкости. Это объясняется возникновением сетчатых блок-сополимеров эпоксидной смолы и каучука, выделяюшихся в отдельную тонкодиспергированную фазу, химически связанную с жесткой матрицей полимера. При приложении ударных нагрузок к системе диспергированная фаза каучука поглощает энергию и замедляет скорости расшространения трещины в матрице. [c.128]

Аналогичные исследования с применением растровой электронной микроскопии были проведены при изучении поверхностной энергии разрушения композиционной системы на основе эпоксидного полимера, отвервденного различными диаминами и пластифицированного сополимера бутадиена с акрилонитрилом, содержащего карбоксильные группы в концевых звеньях [б]. В результате доказана возможность повшения поверхностной энергии разрушения хустосет-чатых полимеров без резкого снижения жесткости и теплостойкости формированием сетчатого блок-сополимера с низкомолекулярным эластомером, выделяющимся в виде тонкодиспергированной эластичной фазы. [c.64]

Ударопрочный полистирол обычно получают блочной полимеризацией стирола с растворенным в нем эластификатором [48, 18]. Условия проведения полимеризации в решающей степени определяют характер распределения фаз и взаимодействия между ними и, следовательно, свойства материала. Уже на начальной стадии полимеризации стирола происходит разделение фаз образующийся полимер выделяется в самостоятельную фазу, распределяясь в растворе эластомера в стироле [21]. На более глубокой стадии полимеризации наступает инверсия фаз непрерывной фазой становится раствор полимера в мономере, а дисперсной — эластомер, набухший в мономере (рис. IV.11). Одновременно происходит прививка стирола в результате передачи цепи на эластомер и поперечное соединение макромолекул эластомера с участием двойных связей вплоть до образования сетчатого полимера в дисперсной фазе. [c.153]

Пластики АБС и ]У1БС обычно получают эмульсионной полимеризацией смеси мономеров (стирола или метилметакрилата с акрилонитрилом) в присутствии латекса эластомера, частицы которого могут быть подвергнуты предварительной вулканизации [8, 4, 45— 47, 19, 50]. Смесь мономеров суспендируется в латексе каучука и полимеризуется эмульсионным способом. В процессе полимеризации на частицах эластомера образуется слой термопластичного полимера. Вследствие набухания частиц эластификатора в мономерах в частицах протекает блок- и привитая сополимеризация мономеров с макромолекулами эластомера вплоть до образования сетчатой структуры. Полученную смесь коагулируют, обычно после разбавления ее эмульсией термопластичного полимера, полученной эмульсионной полимеризацией, и гомогенизируют в расплаве. Латекс эластификатора с привитым на его частицах термопластичным поли- [c.154]

Для оценки равновесного моду ля высокоэластичности и молекулярной массы межузлового фрагмента Л4 в случае сетчатых эластомеров с достаточно редкими сшивками пользуются известным уравнением классической теории высокоэластичности [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...