химический каталог




Методы исследования структуры и свойств полимеров

Автор И.Ю.Аверко-Антонович, Р.Т.Бикмуллин

езультате изучения вулканизационных характеристик с помощью вулкаметров можно сделать выводы только относительно общей кинетики процесса вулканизации. Однако на основе этих характеристик невозможен прямой расчет времени тщ необходимого для достижения 90% степени вулканизации резины в изделии. Соотношение между временами достижения 90% и степенью вулканизации определяется либо с помощью вулкаметра, либо по величине остаточного сжатия на прессованных (или литых под давлением) кольцах круглого сечения диаметром профиля 5 мм.

Подход к определению необходимой продолжительности вулканизации зависит от применяемой технологии и соответствующего количества переменных параметров, а также от имеющихся опытных данных о резиновой смеси и изделии [12]. Если такие данные отсутствуют, как, например, при новой разработке, необходимо определить с помощью математико-статистического планирования эксперимента влияние параметров и произвести оптимизацию. Но в любом случае осуществляется ступенчатая вулканизация, чтобы определить время достижения 90% степени вулканизации. Важен выбор пределов продолжительности вулканизации, которая затем приближенно разбивается на ступени.

Требуемое время вулканизации изделия я можно получить из формулы

т, = Я/(У/Ао),

где V - объём изделия; Ао - площадь поверхности изделия; Я - постоянная вулканизации, специфическая для данной резиновой смеси. Например, для колец круглого сечения V / А0 = 1/4 s,, где s, - диаметр профиля.

С помощью номограмм, рассчитанных по приведенному уравнению, можно определить для каждой температуры и толщины стенки пресс-формы требуемое время вулканизации изделия. Из-за различия теплопроводности и теплоёмкости различных резиновых смесей необходимо эмпирически получить подобную номограмму для каждой рецептуры.502Минимальная продолжительность процесса сшивания до достижения оптимальной густоты пространственной сетки, определяемая различными способами, в значительной мере отличается от времени практического проведения технологического процесса вулканизации. Чем массивнее изделие, тем больше разница между технологическим и, к примеру, реометрнческим оптимумами вулканизации, и эта разница достигает 5-6-кратной величины реометрического оптимума вулканизации. Предварительный вывод об изменении свойств вулканизованных резин чаще всего делается по наличию или отсутствию реверсии на реометр ических кривых; на его основе и вносятся соответствующие изменения в рецептуру. Между тем сегодняшние представления об эластомерах позволяют рассматривать вулканизацию как сложный физико-химический процесс, включающий целую гамму структурных превращений, происходящих в эластомерах при высокотемпературном воздействии. При этом протекающие химические и физические процессы оказывают взаимное влияние, а завершающая стадия формирования сетки поперечных химических связей достаточно стабильно фиксирует возникшее состояние.

Сегодня можно более или менее уверенно регулировать и продолжительность индукционного периода, и общую продолжительность процесса сшивания, и в значительной степени регулировать характер реверсии [13].

18.2. Изучение структуры вулканизационной сетки

О том, протекает ли сшивание в системе, можно судить с помощью фазовой контрастной или электронной микроскопии, ИК- и ЯМР-спектроскопии, а также по изменению температуры стеклования при динамических воздействиях. Наиболее широко используются методы релаксационной спектроскопии и феноменологическое уравнение Муни-Ривлина, в котором вторая константа ассоциируется с величиной неидеальности эластомера и его вулканизатов. Эластическую константу Муни-Ривлина Ci определяют по уравнению Флори-Ренера (по данным набухания вулканизатов в растворителях):

(2С, V0 yrm)/(R-T) = - fin (1-Vr) + К+и- Vr2],503где V0 - мольный объём растворителя (107,0 - для толуола); V, - объемная доля каучука в набухших вулканизатах; ц - параметр взаимодействия полимер-растворитель; R - универсальная газовая постоянная; Т- абсолютная температура.

На основе полученных значений С, рассчитывают концентрацию химических межмолекулярных связей [ 2МС ]':

С, = (DPR-Т[2МС]-' +0,78-l(f) (1 - 1.5[2MJ/M,), где Dp - плотность каучука; М„ - среднечисленная молекулярная масса исходного каучука.

Познание процесса создания сетки поперечных связей (вулканизации) в эластомерах явилось одним из краеугольных камней их широкого использования [14]. Количественный анализ характеристик вулканизацйонной сетки в наполненных резинах стал возможным после разработки А.С. Лыкиным с сотрудниками методов, основанных на совместном применении теории высокоэластичности и теории строения полимерных сеток. С позиций современного уровня химических знаний процессом создания сетки поперечных связей (брутто эффект) можно управлять.

Одной из важнейших структурных характеристик аморфных сетчатых полимеров является [15] степень поперечного сшивания:

v = p/Mc =NC/NA, где р - плотность полимера; М - молекулярная масса среднего участка цепи между двумя соседними узлами пространственной сетки; N

страница 181
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215

Скачать книгу "Методы исследования структуры и свойств полимеров" (11.2Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
склады под ответственное хранение
билеты на русский народный хор им. пятницкого
корректировка спидометра hyundai solaris
ножи f. dick

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.02.2017)