леи).

Из вальцуемых У. э. изготовляют искусственную кожу для верха обуви, а также детали ее низа.

В 1975 мировое потребление У. э. всех типов составило ок. 180 тыс. т. Для дальнейшего увеличения объемов производства и потребления У. э. необходимы разработка эффективных способов повышения их гидролитич. и термич. стабильности, огнестойкости, снижение стоимости (У. э. в 3—5 раз дороже др. каучуков), расширение сырьевой базы для их производства (применение олигодиендиолов, поликапролактонов, новых диизоцианатов).

Лит.: Апухтина Н. П., Мозжухина Л. В., Моро з о в Ю. Л., Производство и применение уретановых эластомеров, М., 1969; Райт П., К а м м и н г А., Полиуретановые эластомеры, пер. с англ., Л., 1973; Апухтина Н. П.,

Сотникова Э. Н., Новые уретановые эластомеры, Журн.

ВХО им. Д. И. Менделеева, 19, Ns 6, 661 (1974); и х ж е, Уретановые эластомеры, в кн.: Синтетический каучук, под ред.

И. В. Гармонова, Л., 1976; Dieterich D., Petersen S.,

Kautschuk und Gummi, 27, JNft 11, 467 (1974). См. также лит.

при ст. Полиуретаны. Н. П. Апухтина.

УСАДКА полимерных материалов (shrinkage, Schwindung, retrait) — уменьшение линейных размеров тела (линейная У.) при формовании, хранении и эксплуатации изделий. Линейная У. может быть следствием уменьшения объема тела (объемная У.), но возможна также и без изменения его объема. В последнем случае У. происходит в результате разупоря-Дочивания ориентированного полимера (она обусловлена гл. обр. релаксационными явлениями в материале).

У. термопластов зависит в основном от технологии их переработки. Напр., при получении изделий методом литья под давлением она связана с интенсивным охлаждением расплава в литьевой форме, а затем — отливки (изделия) вне формы. У. в форме происходит в две стадии. На первой объем материала уменьшается вследствие понижения его темп-ры и увеличения плотности. На второй стадии У. кристаллизующихся полимеров определяется скоростью и полнотой кристаллизации, а аморфных — уменьшением объема только в результате понижения темп-ры. У. термопластов тем больше, чем выше темп-ра литьевой формы и скорость охлаждения.

Для подсчета среднего значения объемной У. термопластов S в форме м. б. использовано ур-ние состояния Ван-дер-Ваальса, модифицированное для полимеров

Спенсером и Джилмором:

^ , _ зА Му« (Р + л) К RT + Mb(P + n) где л—константа, к-рая интерпретируется физически как внутреннее давление, обусловленное силами межмолекулярного притяжения; b — собственный объем макромолекул; М — мол. масса элементарного звена макромолекулы; v° — уд. объем полимера при комнатной темп-ре и атмосферном давлении, зависящий от температурных коэфф. объемного расширения расплава и сжимаемости; Р — внешнее давление; Т — темп-ра материала; R — универсальная газовая постоянная.

Фактически У. неоднородна. Ее анизотропия обусловлена гл. обр. неравномерным охлаждением (в тонких частях отливки плотность повышается быстрее, чем в толстых, в результате чего создается перепад давлений, вызывающий внутреннее течение полимера), а также ориентацией макромолекул и надмолекулярных образований.

У. термореактивных материалов (реактопластов, резин) зависит от типа полимера, химич. составй и консистенции наполнителя, соотношения ингредиентов в композиции, а также от условий предварительной подготовки материала (таблетирование, подогрев) и режимов формования. Так, при прессовании У. обусловлена процессами, происходящими в замкнутой прессформе: одновременным плавлением и сближением частиц «рыхлой» композиции и уменьшением ее пористости; сжатием (уплотнением) расплава, превращением его в монолитную массу и выделением при этом летучих продуктов; отверждением связующего, сопровождающимся уменьшением его объема и дополнительным выделением паров воды и газов (т. н. химическая, или реакционная, усадка). Сведений о расплавах термореактивных материалов пока недостаточно для получения оценочного ур-ния, аналогичного приведенному выше для термопластов. Теоретич. предпосылки для вывода такого ур-ния м.б. связаны с использованием концепции свободного объема (см. об этой концепции в ст. Стеклование).

Значительное изменение объема реактопластов при прессовании происходит сразу же после размыкания формы и извлечения из нее изделия. При этом оно испытывает «термоудар», т. к. перепад темп-р достигает 150—180 °С. Последующее изменение размеров изделия связано с охлаждением, неравномерность к-рого обусловливает неравномерность и анизотропию У.

При решении практич. задач различают технологическую и эксплуатационную У. Технологической усадкой наз. абсолютное или относительное уменьшение размеров изделия по сравнению с соответствующими размерами оформляющей полости формы. Кинетика этой У., происходящей в результате охлаждения изделия до темп-ры окружающей среды, описывается экспоненциальной зависимостью:

AL?=AL0I-(l-e-v<)

где ALi — отклонение размера изделия; AL0; — коэфф. пропорциональности; La; и L{ — соответственно первоначальное и измененное значение размера изделия (Li=L0i—ALi); t — продолжительность процесса; у — коэффициент, характеризующий изменение физич. свойств материала (обычно температурный коэффициент линейного расширения).

При сравнении размеров горячей формы и полностью остывшего изделия получают действительную линейную технологич. У., а при сравнении размеров формы и изделия при обычной темп-ре — удобную для практики расчетную линейную технологич. усадку S, ориентировочные значения к-рой приведены ниже (в %):

Термопласты (литье под давлением)

Полистирол 0,4—0,6

Полиметилметакрилат 0,5—1,0

Поликарбонат (на основе бисфенола А) . . , 0,6—0,8

Полипропилен 1,3—3,5

Полиэтилен

низкой плотности 1,5—3,0

высокой плотности . 2,5—5 ,0

Полиформальдегид 2,1—3,0

Реактопласты (прессование)

Аминопласты 0,4—1,0

Фенопласты

с порошкообразным наполнителем .... 0,4—1,0 с органич. волокнистым наполнителем . . 0,6—0.8 со стекловолокнистым наполнителем . . . 0,1—0,3

Технологич. У. определяют с целью сравнительной оценки технологич. свойств разных типов, марок и партий полимерных материалов при контрольных, приемочных и арбитражных испытаниях. Учет ее необходим при конструировании формующего инструмента (для расчета исполнительных размеров форм) и изделий [для оценки достижимой точности их изготовления; напр., при колебании усадки А?=0,4% достигаются 7—8 классы (14—15 квалитеты), а при AS=0,i% — 3 класс (9 квалитет) точности].

Эксплуатационной усадкой наз. абсолютное или относительное уменьшение размеров изделия по сравнению с первоначальными, происходящее в результате воздействия на изделие внешних факторов в течение определенного времени эксплуатации (или длительного хранения). Закономерности изменения размеров определяются в этом случае характером процессов, обусловливающих У. Так, кинетика У., связанной с температурным расширением, описывается линейным законом (AL,= AL0;t), связанной с водопоглощением — параболическим (AL,-= Д?ог-'ф), со старением — экспоненциальным.

Учет эксплуатационной У. необходим для сравнительной оценки работоспособности изделий (при определении величины компенсации зазора или натяга соответственно в подвижном или неподвижном соединении деталей) и для предпочтительного выбора материала конструкционного назначения (при заданных требованиях к точности и прочности деталей).

Для оценки У., происходящей при длительном хранении, вводят понятие о дополнительной усадке HS, к-рую определяют как абсолютное или относительное изменение размеров перед термообработкой и после нее при заданных темп-ре и длительности обработки.

Значения S и HS рассчитывают по ГОСТ 18616—73 (в %):

S = (l1 — l)-№/l1; HS = (l' — l2)-100/1'

где I — размер стандартного образца (бруска, диска); li— размер формы; V и 12— размер образца соответственно перед термообработкой и после нее.

Кроме S и HS, вычисляют также анизотропию усадки (в %):

a = Sb/St; a'=HSb/HSl

где а и а'— соответственно анизотропия технологич. и дополнительной усадки (индексы Ъ и I относятся соответственно к ширине и длине образца).

Размеры формующего инструмента и стандартных образцов определяют при обычной темп-ре [(20±2)°С]. Для расчета S измерения проводят через 16—24 ч после изготовления образцов; для расчета HS — непосредственно до и после их испытаний. При измерении У. стандартных образцов получают сравнительные данные, к-рые традиционно считают У. материала. Усадка (усадочная деформация) изделия, зависящая от величины возникающих в нем внутренних напряжений, как правило, отличается от У. материала.

Лит.: Мак-Келви Д. М., Переработка полимеров,

пер. с англ., М., 1965; Допуски и посадки деталей из пластмасс, М., 1971; Брагинский В. А., Точное литье изделий

из пластмасс. Л., 1977. В. А. Брагинский.

УСКОРИТЕЛИ ВУЛКАНИЗАЦИИ (vulcanization accelerators, Vulkanisationsbeschleuniger, accelerateurs de vulcanisation) — компоненты резиновых смесей, к-рые сокращают продолжительность вулканизации и улучшают физико-механич. свойства резин. Возрастание скорости сшивания макромолекул каучука в присутствии У. в. обусловлено тем, что они повышают реакционную способность вулканизующих агентов; улучшение механич. (гл. обр. прочностных) свойств резин — влиянием У., в. на характер химич. поперечных связей между макромолекулами. Эффективность действия У. в. повышается в присутствии активаторов вулканизации.

К У. в. предъявляют различные требования в зависимости от вида резиновых изделий, их назначения и условий эксплуатации. Этим объясняется большой ассортимент промышленных У. в., разработанный гл.

обр. применительно к серной вулканизации. Введение в резиновую смесь У. в. позволяет значительно уменьшить количество элементарной серы. Благодаря этому предотвращается ее миграция («выцветание») на поверхность резин и улучшаются технологич., в первую очередь адгезионные, свойства резиновых смесей. Большинство У. в. выпускают в форме гранул или чешуек, пригодных для транспортирования по автоматизированным системам подачи ингредиентов к смесительному оборудованию. Применение У. в. в