вулканізації даних каучуків. Крім цього, буде спостерігатися звичайний ефект при застосуванні прискорювача класу сульфенамід - це збільшення індукційного періоду, а також більш висока швидкість вулканізації в головному періоді.
. Умови визначення характеристик міцності гум. Механізми руйнування полімерів
Міцність - властивість матеріалу чинити опір руйнуванню під дією механічних напруг. С. Н. Журкова і А.П. Александровим була сформульована статистична теорія міцності. Згідно їй розрив відбувається не одночасно у всій поверхні руйнування, а поступово. Починається руйнування з найнебезпечнішого дефекту, а вже потім руйнування йде в нових дефектних місцях.
Основні положення статистичної теорії міцності:
1) в зразках одного і того ж матеріалу є велика кількість дефектів різного походження та різного ступеня небезпеки. Тому зовні однакові зразки, отримані однаковим способом, можуть мати дефекти різної небезпеки;
2) міцність зразка визначається найбільш небезпечним дефектом;
) чим більший об'єм (або поверхню) зразка, тим імовірніше зустріти найбільш небезпечний дефект. Звідси випливає, що зі збільшенням робочої частини зразка міцність повинна зменшуватися.
Структура гум неоднорідна. Місцева концентрація напружень може бути наслідком наявності в гумі матеріальних дефектів (мікротріщин, порожнин, включень, дислокацій, порушень хімічної структури) і структурної неоднорідності матеріалів (неоднакова довжина молекулярних ланцюгів, нерівномірний розподіл зв'язків за обсягом вулканизата, наявність упорядкованих областей, кристалічних утворень в аморфній фазі , і т.д.).
Таким чином, з положень статистичної теорії випливає наступний висновок: оскільки міцність визначається найнебезпечнішим дефектом, а розподіл дефектів в матеріалі носить статистичний характер, малоймовірно в різних зразках однієї і тієї ж гуми зустріти дефекти однаковою ступеня небезпеки. Отже, різні зразки однієї і тієї ж гуми матимуть різну міцність. [4]
На підставі всього вищесказаного можна зробити висновок про те, що для отримання достовірних даних про міцність гум досліднику необхідно проводити вимірювання на кількох десятках зразків. Тільки в цьому випадку є можливість отримати дійсно зіставні результати характеристик міцності. Крім цього, необхідно брати до уваги і такі фактори, як наявність інструментальної похибки, суб'єктивних помилок дослідника, вплив різного роду перешкод під час експерименту і т.д. [2]
Характер і механізм руйнування залежить від фізичного стану, в якому вони знаходяться. Г.М. Бартенєв запропонував наступну схему міцнісних станів полімерів (рис. 7):
Рис.5 Схема деформаційно-міцнісних станів полімерів.
При температурах нижче Тхр полімери поводяться подібно низькомолекулярним твердим тілам. Вогнища руйнування - мікротріщини, довжина яких становить приблизно 10-3 - 10-5 см. Руйнування відбувається по атермічне механізму, згідно з яким розрив зв'язків визначається тільки напруженим станом матеріалу (область?).
При більш високих температурах крихке руйнування відбувається в дві стадії: на першій стадії повільно йде термофлуктуаціонний механізм росту мікротріщини; на другій стадії зростання тріщини йде по атермічне механізму з критичною швидкістю порядку 1000 м/с (область ??).
При Т gt; Тхр можуть реалізовуватися різні механізми руйнування. При невеликих напругах руйнування відрізняється від крихкого лише тим, що перед зростаючою тріщиною мається слабо деформована зона. В області ??? реалізується термофлуктуаціонно-релаксаційний механізм руйнування полімерів.
При ще більш високій температурі вимушена ВИСОКОЕЛАСТИЧНЕ обумовлює деформаційне мікрорасслоеніе матеріалу і освіту тяжів, скріплюють стінки тріщин - тріщин срібла. Потім відбувається руйнування матеріалу в результаті послідовних термофлуктуаціонних розривів мікротяжей. Такий механізм руйнування полімерів називається релаксаційним (область? V).
При подальшому підвищенні температури в місцях концентрації напружень розвивається локальне в'язка течія, яке веде до утворення надривів, є аналогами тріщин в крихкому стані. Перший надрив виникає в місці найбільш небезпечного дефекту. Такий механізм руйнування носить назву в'язкопружного.
Починаючи з деякою температури Тп, лінійний полімер руйнується як пластичний матеріал. Напруга призводить до накопичення необоротної деформації, утворенню шийки і розриву матеріалу в шийці (область V). [4]
. Крива залежності зміни динамічного модуля і відносного гістерезису від температури при введенні пластиф...
