ікатора, наповнювача
вулканізація гума полімер руйнування
Для гуми, як і для всіх полімерних матеріалів, характерна залежність деформаційних властивостей від температури.
При підвищенні температури динамічний модуль зменшується, відносний гістерезис змінюється по кривій з максимумом.
Комплексний динамічний модуль найбільш різко змінюється в області кристалізації (склування для некрісталлізующіхся гум), тобто для НК при температурі - 25? С. Максимум на кривій залежності гістерезису від температури знаходиться для ненаповнені гуми при - 45? С. При введенні наповнювача максимум рухається в бік більш високих температур.
Рис. 6 Характер залежності динамічного модуля Е (ліворуч) і відносного гістерезису (праворуч) від температури гум на основі НК: 1 - невиповненість; 2 - з 60 масс.ч. технічного вуглецю; 3 - невиповненість з додаванням пластифікатора.
Наповнювачі чинять найбільш істотний вплив на динамічні характеристики гум.
Введення наповнювачів підвищує динамічний модуль гум і його речову Е? і уявну складову Е. Це підвищення тим значніше, чим вище концентрація наповнювача в гумі. При нормальному наповненні, тобто коли утворюється суцільна структура наповнювача, динамічний модуль зсуву при малих деформаціях приблизно на два порядки вище, ніж для ненаповнених гум.
Підвищення динамічного модуля із збільшенням концентрації наповнювача обумовлено наступними взаємопов'язаними факторами:
1) структурним ефектом - виникненням структури наповнювача, яка зумовлює, жорсткість наповненою гуми в порівнянні з невиповненість при малих деформаціях;
2) гідродинамічним ефектом часток наповнювача, розподілених в в'язко-пружної середовищі;
3) адгезією між каучуком і наповнювачем, роль якої зростає зі збільшенням ступеня деформації.
Як. в наповнених так і в ненаповнених резинах пластифікатори призводять до зменшення модуля внутрішнього тертя і, як правило, знижують, температуру склування. Залежність динамічного модуля від змісту пластифікатора обумовлена ??змінами його рівноважної і нерівноважної складових. Такого роду залежність природна, оскільки введення пластифікатора зменшує міжмолекулярної взаємодії і полегшує переміщення молекулярних ланцюгів.
. Рецепт гуми, що працює при температурі 120? С у повітряному середовищі
При високих температурах в каучуках і резинах протікають найрізноманітніші хімічні процеси, що визначаються як будовою самого каучуку, так і складом гуми.
При підвищених температурах в каучуках відбувається розрив вуглець-вуглецевих зв'язків в ланцюзі або відрив водню від CH2-групи, що супроводжується утворенням вільних радикалів.
Вплив структури гум на термостійкість.
1. Вплив каучуку:
· чим менше подвійних зв'язків, тим вище стійкість до старіння;
· наявність електронно-донорних заступників призводить до зниження стійкості до старіння;
· наявність електронно-акцепторних заступників призводить до збільшення стійкості до старіння;
Виходячи з вище написаного, вибираємо етилен-пропіленовий каучук СКЕП - 40.
2. Вплив структури сітки
У даній гумової суміші застосовується вулканизующего система перекисом дікуміла.
3. Вплив наповнювачів.
Введення наповнювача прискорює процеси термоокислению, через каталітичної дії його поверхні на розкладання пероксидів на вільні радикали.
3. Вплив пластифікаторів.
Несприятливо впливають на теплостійкість. Якщо у пластифікатора висока пружність парів, то пластифікатор випаровується, що призводить до зменшення термостабильности полімерної композиції. Пластифікатори ненасиченого типу погіршують термо- і термоокислювальну стійкість, оскільки беруть участь в окисленні гум. Навіть хімічно інертні пластифікатори істотно підвищують швидкість окислення внаслідок зменшення інтенсивності молекулярної руху.
4. Вплив стабілізаторів.
Стабілізатори істотно підвищують стійкість до старіння. При високій температурі застосування стабілізаторів нераціонально, тому в якості адсорберов О2 застосовують порошки металів або окисли рідкоземельних металів.
При складанні рецептури гумових сумішей слід враховувати, що антиоксиданти фенольного і амінного типів ускладнюють перекисную вулканізацію. Окис цинку, яка не впливає на вулканізацію, підвищує стійкіст...
