химический каталог




Переработка каучуков и резиновых смесей

Автор Е.Г.Вострокнутов М.И.Новиков В.И.Новиков Н.В.Прозоровская

ига огц. Наличие ненулевой разности нормальных напряжений при большом сдвиге приводит к проявлению практически важного эффекта Вейссенберга -(рис. 1.10), который используется в известной конструкции дискового экструдера [6].

Для чисто вязкого течения

Л

в реальных полимерах, таких, как каучуки и резиновые смеси, коэффициент вязкости т|* не является материальной конПоэтому

а22 = о-зз = (). е3 = е2 = (е1) On = 0[(«i)s-(ei)-1l

(1.43)

или, опуская индексы единственной ненулевой компоненты напряжения, получим известное из кинетической теории эластичности нелинейное соотношение

Г = о = 0(^_1Д)

Рис. 1.10. Эффект нормальных напряжений Вейсенберга при сдвиговом течении:

А — свободная жидкость; Б — ньютоновская жидкость в потоке Куэтта: в — вяа-коупругая жидкость в потоке Куэтта.

тг

26

27

(1.48)

стантой и сильно зависит от скорости сдвига. Эту нелинейную зависимость можно аппроксимировать степенной функцией. Коэффициент неньютоновской вязкости ц* при этом может быть выражен следующим образом [4]:

Ti, = 4j(/1/2)(»-*»

где h — второй инвариант тензора скорости деформации.

В декартовой системе и при простом сдвиге в направлении Qx\h имеет только одну компоненту 2(дУх1ду)* и уравнение (1.48) можно записать в виде

1=15 [-ay-) (1.49)

Указанная аномалия вязкости проявляется для эластомеров очень резко и ее фактический неучет в уравнениях вязкоупруго-сти является большим недостатком теории \22, 24—28].

Существует большое число других частных реологических уравнений, описывающих вязкое или вязкоупругое, а также и более сложное поведение различных реальных материалов. Из них особый интерес представляют уравнения, учитывающие тиксотропные свойства каучуков и особенно резиновых смесей. Их кажущийся предел текучести и пластичность играют большую роль в процессах переработки (смешение, вальцевание, каландрование), а также при хранении заготовок на технологических складах (когда важна их «каркасность»).

(1.50)

Реологическое уравнение вязкопластичной среды типа Бингама [31], имитирующего наполненные резиновые смеси, записывают в виде:

7 = 0, при т < т„ т±т0 = Ппл7, при т>

где т)пл — коэффициент пластической вязкости.

(1.51)

Таким образом, пока напряжение т не превысило предела пластичности то, материал вообще не деформируется: при достижении критического значения т он начинает течь со скоростью, определяемой т|пл. Возможны сочетания закона (1.50) и закона неньютоновского течения:

т±т0=гьлТ" при т>т0

Тогда при то=0 получаем неньютоновское (или, как его часто называют, псевдопластическое) течение, а при я=1, ньютоновское течение. Таким образом, соотношение (1.51) является обобщенным законом вязкого течения для пластичных материалов.

28

При т=то кривая течения не обнаруживает в реальных случаях резкого излома; поэтому кажущийся предел текучести определяют экстраполяцией линейной части кривой до оси абсцисс (оси напряжений) [22, с. 43—49, 31, т. I, с. 63—70].

В реологических системах с ярко выраженными тиксотропны-ми свойствами, таких, как наполненные техническим углеродом резиновые смеси, то и степень нелинейности течения возрастают с увеличением времени хранения или «отдыха» смесей. Внешне происходит механически обратимое затвердевание или «застывание» наполненных многофазных систем.

Для этого случая можно записать:

т±т0(0 = Ппл7"«> (1.52)

Зависимости То и п от продолжительности хранения t могут быть определены экспериментально.

Нестационарные режимы деформирования

При деформировании эластомеров большую роль играют нестационарные эффекты, развивающиеся в период, когда напряжение сдвига еще не достигло или уже превысило устойчивое значение. Для линейного вязкоупругого поведения материала напряжение при постоянной скорости сдвига во времени (с момента приложения нагрузки) должно увеличиваться монотонно, асимптотически приближаясь к постоянному значению (рис. 1.11). При этом вначале (в области возрастающей ветви кривой) материал ведет себя подобно упругому телу, и тангенс угла наклона касательной к кривой в начале координат приближенно может характеризовать мгновенный (динамический) модуль упругости [6]. Асимптота, к

которой приближается кривая напряжения при 7=001181, расположена тем выше, чем выше скорость деформации, и высота асимптоты пропорциональна вязкости жидкости. Начиная с неко- г

торого значения скорости у, кривая течения приобретает экстремальный характер. Причем при дальнейшем увеличении у пик на кривой становится все более выраженным, что можно связать с наличием тик

сотропной структуры в эластомере, а также с фактической неизо-термичностью процесса деформации и термопластичностью материала. Эта структура представляет собой флуктуационную сетку зацеплений и характеризуется быстрорелаксирующим напряжением и соответствующим модулем. Пока скорость деформации мала, элементы флуктуационной структуры успевают перегруппировываться в процессе развивающегося течения, и напряжение монотонно повышается вплоть до своего асимптоти

страница 11
< 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

Скачать книгу "Переработка каучуков и резиновых смесей" (4.35Mb)


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

 

 

Реклама
газовый котел дешево
точилка
курсы один 1с
Кликни, получи скидку по промокоду "Галактика" в KNS - Asus MX239H - хорошее предложение от супермаркета компьютерной техники.

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
(08.12.2016)