Нагревание - резина
Cтраница 2
Практический интерес при исследовании тепловых режимов - деформируемой резины представляет тот факт, что, несмотря на некоторое охлаждение резины при ее разгрузке, все же имеет место известное остаточное повышение температуры образца. При циклических деформациях это явление ведет к постоянно возрастающему нагреванию резины до установления теплового равновесия между материалом и окружающей средой. [16]
Для уменьшения выделения галогенводородов из резин при высоких температурах ( 200 - 300 С) рекомендуется не включать в рецептуры резиновых смесей органические вещества, содержащие активный водород, не вводить или вводить в минимальных количествах обычные мягчители, пластификаторы и антиоксиданты. В частности, отмечается увеличение скорости отщепления галогенводородов при нагревании резин из СКФ-32 ( вакуум, 300 С) в присутствии резорцина, пирокатехина, пирогаллола и бензохинона. Однако имеются сведения, что эти вещества оказывают положительное влияние на термическую стойкость фторкаучуков вайтон А и кель - F. В их присутствии уменьшается выделение летучих, особенно при температурах до 300 - 320 С, и снижается коррозионная активность резин при 200 С. Этот эффект связан с дезактивацией полимерных радикалов, возникающих при термическом разложении макромолекул, в результате рекомбинаций с феноксиль-ным или нафтоксиметильным радикалами стабилизатора и, возможно, с поглощением HF в результате присоединения по тройным связям галогенфеноксигексадиинакрилатов. Хотя стабилизирующий эффект отчетливо выражен при нагревании каучуков, при старении резин он выражен менее заметно. [17]
Для резин на основе водородсодержащих фторкаучуков - сополимеров ВФ с перфторированными мономерами-возможности участия ингредиентов в химических превращениях фторэластомеров возрастают вследствие их повышенной реакционной способности. Наполнители и агенты вулканизации в той или иной мере активируют отщепление галогенводородов, а акцепторы галогенводородов ( оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов) нейтрализуют этот эффект. Пока не известны добавки, позволяющие полностью подавить отщепление галогенводородов при нагревании резин до 250 - 300 С. Они лишь уменьшают их количество до уровня, соответствующего термическому распаду исходного фторкаучука. Наибольшее отщепление галогенводородов при термическом воздействии наблюдается для аминных вулканизатов сополимеров ВФ и ГФП ( СКФ-26), оно значительно меньше для пероксидных и радиационных вулканизатов. Это проявляется в значительно меньшей скорости релаксации напряжения вулканизатов на воздухе при 200 С, меньшем изменении физико-механических свойств при старении при 250 С. [18]
Изнашивание протектора шин в результате скатывания в основном характерно для протекторов, изготовленных из мягких резин. Наиболее интенсивно оно в тяжелых режимах работы, когда касательные напряжения, появляющиеся вследствие протекания отмеченных выше процессов ( см. с. Такое изнашивание, как и абразивное, обычно имеет место при достаточно высоких значениях коэффициентов трения покоя в зонах фактического касания выступов протектора с дорогой. В этих случаях значительные деформации, возникающие в выступах протектора под действием приложенных сил, вызывают нагревание резины и как результат - ухудшение ее механических характеристик и улучшение адгезионных свойств. Эти процессы увеличивают нормальную адгезию и вызывают появление элементов скатывания - роликов. [19]
Усталостно-прочностные свойства резин определяются их утомлением, когда под действием механических напряжений происходит разрушение. Последние факторы вызывают старение. Число циклов нагру-жения, которое выдерживает, не разрушаясь, образен, называется усталостной выносливостью. Усталостному разрушению очень способствует действие озона, вызывающее растрескивание поверхностного слоя, особенно для резин на основе НК, СКИ, СКВ, СКС и др. Почти не подвержены озонному растрескиванию резины на основе бутпдкаучука л хлоропреново-го каучука. По работоспособности при нагревании резины из НК вследствие пониженной химической стойкости даже не превосходят резин из СКВ. Для обеспечения высокой усталостной прочности необходимы высокая прочность, малое внутреннее трение и высокая химическая стойкость резины. При повышенных температурах ( 15СГС) органические резины теряют прочность после 1 - 10 ч нагревания, резины на СКТ могут при этой температуре работать длительно. [20]
 |
Зависимость прочности различных резин от температуры. [21] |
Усталостно-прочностные свойства резин определяются их утомлением, когда под действием механических напряжений происходит разрушение. Последние факторы вызывают старение. Число циклов нагру-жения, которое выдерживает, не разрушаясь, образец, называется усталостной выносливостью при динамическом утомлении. Усталостному разрушению сильно способствует действие озона, вызывающее растрескивание поверхностного слоя, особенно для резин на основе НК, СКИ, СКВ, СКС и др. Почти не подвержены озонному растрескиванию резины на основе бутилкаучука и хло-ропренового каучука. По работоспособности при нагревании резины из НК вследствие пониженной химической стой кости даже не превосходят резин из СКВ. Для обеспечения высокой усталостной прочности необходимы: высокая прочность, малое внутреннее трение и высокая химическая стойкость резины. [22]
Согласно его точке зрения, в числе органических соединений, находящихся в воздухе, содержатся сравнительно летучие перекиси, образующиеся под действием солнечного света. Он считает, что, когда содержащие перекиси органические частицы оседают на напряженной резине, они вызывают такое же действие, как и озон. Протекание процесса в темноте, с его точки зрения, объясняется тем, что такие перекисные соединения сохраняют реакционную способность в течение нескольких часов. Однако Ньютон [389] привел ряд доводов, отвергающих гипотезу Дюфрасси, и, в частности, указал на то, что растрескивания не происходит при нагревании резины в присутствии органических перекисей. [23]
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. 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. [24]
Некоторые резины на основе каучуков НК, СК. И-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. 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. [25]
Страницы: 1 2