друга и с установлением нового порядка расположения определенной части макромолекул в образце материала. Пластическая деформация необратима.

В каучуках и резиновых смесях пластическая и эластическая деформации развиваются одновременно, поэтому чисто пластическую деформацию удобно наблюдать в стационарном режиме те3» 67

/ — пластикация на вальцах 5 ыин; 2 — пластикация на вальцах 20 мни; 3 - _

ция на вальцах 40 нии; 4 — пропуск на холодных вальцах 150 раз; 5 — непластицнровай» иын каучук; АВ — ньютоновское течение

| их зависимость от времени:

• упругая деформация;

Рис. 7.2. Виды деформации ? (8у+ 8В -f- еп) — общая деформация; ческая деформация; еп — пластическая деформация

чения, который наступает после достижения равновесного значения эластической деформации при данном напряжении. Повышение температуры снижает время достижения стационарного режима. Температура, выше которой наблюдается только вязко-текучая пластическая деформация, называется температурой текучести.

Сопротивление течению материала под действием внешних сил (свойство, не разрушаясь, поглощать механическую энергию в необратимой форме) называется вязкостью.

При убывании зависимости вязкости от мгновенного значения напряжения или скорости сдвига наблюдается псевдовязкость (псевдопластичность).

Вязкоупругость — комбинация элементарных реологических свойств эластомеров — упругости и вязкости.

Поведение каучуков как вязких жидкостей характеризуется реологическими свойствами, их способностью к течению. Течение каучуков значительно отличается от обычного вязкого течения материалов и не подчиняется закону Ньютона (рис. 7.1).

В процессе переработки каучуков скорость течения (сдвиговых деформаций) достигает высоких значений, превышающих 40— 50 с"1 в зазоре вальцов, 1000 с"1 в зазоре каландра. При этом частично разрушаются структуры каучук — наполнитель, образовавшиеся при хранении резиновых смесей.

Для разделения пластической и эластической деформации задаются определенным промежутком времени после разгрузки образца — временем «отдыха», в течение которого высокоэластическая деформация в основном исчезает.

Виды деформаций и зависимость их от времени в процессе нагружения и разгружения показаны на рис. 7.2. При переходе от каучуков и резиновых смесей к вулканизованным материалам соотношение трех составляющих деформаций резко меняется. У вулканизованных резин обычно ё„ является наименьшей составляющей, так как при снятии внешнего напряжения вулканизованный образец практически полностью восстанавливает форму, поскольку макромолекулы, связанные в пространственную сетку, не могут перемещаться в новое положение. Перемещение возможно только при определенных условиях нагружения в результате разрушения структур и называется химическим течением.

Из-за различия структуры и длины молекул у разных видов каучуков и резиновых смесей пластическая деформация при одних и тех же условиях имеет разные значения. В процессе переработки (пластикации, каландрования, экструзии и т. д.), поскольку при этом обычно происходит частичный разрыв макромолекул и, следовательно, облегчается их взаимное перемещение, для одного и того же каучука (резиновой смеси) значение б„ меняется.

Пластичность — отсутствие заметных деформаций в материале при напряжениях меньше некоторого критического значения и развитие течения при больших напряжениях, т. е. способность материала к развитию необратимых деформаций при напряжениях, превышающих предел текучести. Пластичность для одного и того же каучука зависит от технологического режима пластикации и применяемого оборудования; для резиновой смеси — от типа, пластичности и количества каучука, вида и содержания наполнителя, мягчителя, а также от технологического режима изготовления, применяемого оборудования, времени «отдыха» и температуры.

Введение в смеси активного дисперсного техуглерода (П-234 П-324, К-354) в больших дозировках резко снижает их пластичность. Высокоароматические пластификаторы (масло ПН-61П гудроны, эмульфин К, мазуты и др.), облегчая взаимное перемещение макромолекул каучука, повышают их пластичность Прочностные свойства вулканизатов, их модули, твердость, износостойкость и выносливость к многократным деформациям понижаются с увеличением пластичности каучуков и резиновых смесей.

Высокое качество резиновых изделий может быть достигнуто, если каучук и резиновая смесь на всех стадиях технологического процесса обладают оптимальной пластичностью, обусловливающей легкость обработки материала и сравнительно устойчивую форму сырых полуфабрикатов. Поэтому контроль пластичности каучуков и резиновых смесей имеет первостепенное значение. Измеряя изменения пластичности, вязкости и эластического

69

восстановления смесей после их прогревания в заданных температурных условиях в течение определенного времени, определяют их склонность к подвулканизации — показатель, характеризующий поведение резиновых смесей на технологическом оборудовании, работающем при повышенных температурах.

Известные методы определ