химический каталог




Переработка каучуков и резиновых смесей

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

ае близко к нулю, хотя до разлома или разрыва оно могло быть очень значительным. Этот, знакомый всем и привычный опытный факт тем не менее должен казаться поразительным с точки зрения классической теории адгезии, поскольку межатомные и межмолекулярные силы являются консервативными, т. е. независимыми от предыстории системы, и должны восстанавливаться при сближении элементов структуры. Неудача таких попыток непосредственного соединения обломков или обрывов заключается в макро- и микронеровности поверхности разрыва и в наличии на ней пленок быстро адсорбируемых газов, обычно воздуха (рис. 2.11). По этой причине фактическое касание двух твердых (или упругйвязких) поверхностей в начальной стадии контакта всегда идет по немногим пятнам атомно-молекулярного касания, площадь которых может быть на несколько порядков меньше номинальной.

Степень шероховатости и неровности поверхности может быть выражена среднеквадратичным значением hr высоты микровыступов или глубины впадин. Для стальных полированных деталей ht колеблется от 0,1 до 4 мкм [35]. Для шерохованных листов резины или отшерохованного каркаса автошин h, составляет от 0,1 до 1,5 мм [39, 40].

Смачивание и вязкость. Большинство адгезионных явлений протекает в воздушной среде, поэтому слой склейки с адсорбирован82

83

n(L-S) L — V

ным на межфазных границах воздухом является тем слабым местом (слабым слоем), по которому часто идет разрушение адгезионного соединения. Вследствие этого первостепенной задачей при склеивании или соединении двух разнородных материалов является удаление воздуха из стыка. Для выполнения этой задачи необходимо, чтобы адгезив хорошо смачивал субстрат. Степень смачивания обычно выражается величиной контактного угла (или угла смачивания) 9е. Тогда угол, занимаемый воздушной средой, будет (я—9«) (капля жидкости находится на плоскости). Если молекулярная энергия жидкости L, твердого тела S, а газа — V, то [35]:

n(L — S) L

Если мы имеем узкую микроскопическую щель, то секундный расход вязкого адгезива через единицу длины щели будет:

А

f б» Ар

о

SHSIE

так как V<&L. Если L^S, то Qe^n, a cos9e =—I, то наблюдается полное несмачивание. Если L=2S, то 8е=-у и жидкость нейтральна относительно твердого тела. Если же LasS, то 9в = 0 и cosO<>=l, т. е. наблюдается полное смачивание.

Существуют полуэмпирические правила:

а) вг тем меньше, чем меньше поверхностное натяжение жидкости;

б) когда твердое тело набухает в жидкости или так или иначе смешивается (в том числе и химически взаимодействует) с ним,

ве — меньше, чем это следует из его поверхностной энергии;

в) произведение v (l+cosOe)—приблизительно постоянная характеристика для каждого твердого тела, независимо от смачивающей жидкости (v — поверхностное натяжение). Если это выражение представить как работу адгезии, получим уравнение Дюпре—Юнга [32]:

W„ = v(l + cos9e)

Жидкий адгезив, наносимый на повер"хность субстрата, должен равномерно и плотно покрыть ее. Однако при этой операции многочисленные трещины, поры и бороздки микрорельефа остаются заполненными воздухом, удаление которого происходит в основном за счет термодинамических явлений на поверхности (смачивания и капиллярных сил) и тормозится вязкостью (или в общем случае консистенцией) жидкости.

Сила капиллярного давления р в соответствии с уравнением Лапласа будет:

(2.5)

где v — скорость течения; б — ширина щелщ т| — вязкость адгезива; Др/Дг — градиент давления по глубине щели.

(2.7)

Когда давление обусловлено только капиллярными силами, то» пренебрегая силой тяжести и замечая, что 6=2#cos6e (где R—-радиус мениска в щели, 9С— угол смачивания), с учетом (2.5) после подстановки в (2.6) p=2vcos0e/6 и интегрирования, получим [35]:

Зг,

8v COS ее

А-где г0 — значение координаты г у дна трещины; U — продолжительность заполнения трещины (из условия v=dz/dt).

Схема затекания адгезива в узкую щель показана на рис. 2Л2. Уравнению (2.7) можно придать безразмерную форму. Если о = =z0/t, то:

Др У COS ве v cos 9е

6 = ЗТ)0 ~ Зт]2Ь 3

Последнее отношение — критерий, имеющий важное значение для всех явлений смачивания, вязкого течения и адгезии. Он показывает, какая доля возможной адгезии в склейке реализуется за время г<га. Расчет по (2.7) показывает, что, например, для заполнения обычным органическим адгезивом глубокой трещины с го/б —10 и шириной 0,01 см может потребоваться время от 0,1 д» 10 с в зависимости от его вязкости. Для резиновой смеси с Чэф = = 104 Па-с, это время будет порядка нескольких часов.

Если дополнительно к капиллярному действует внешнее гидростатическое давление рг, то вместо (2.7) получим:

. «" / , 2VCQ5H, ^ ,

*»—ЁТГ^Н J—у*

или

Jrrf

РГБ^ГУССВВЕБ

где Rt, Яа —главные радиусы кривизны мениска. 84

где г3 — «время затекания».

85

Ясно, что внешнее давление важнее капиллярного, если рг> >2\>cos9e/6. Принимая v»7,0—5,0, vcos9e~5,0X10_4 н/см, 6 = Ю-5 см, найдем, что для этого внешнее гидростатическое давление должно быть по

страница 33
< 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
2mxu50g
моноколесо inmotion v5 plus купить
клапан противопожарный кпу -1н 500*300 цена
благотворительный фонд помощи детям не инвалид

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
(24.10.2017)