Реферат: Резина

Коэффициент морозостойкости при растяжении (ГОСТ 408—66) представляет собой отношение удлинения образца при пониженной температуре к удлинению его (равному 100%) при температуре 23±2°С под действием той же нагрузки. Резина считается моро­зостойкой при данной температуре, если коэффициент морозостой­кости выше 0,1.

Температура хрупкости Тхр—максимальная минусовая темпе­ратура, при которой консольно закрепленный образец резины разрушается или дает трещину при изгибе под действием ударе! ГОСТ 7912—74). Температура хрупкости резин зависит от поляр­ности и гибкости макромолекул, с повышением гибкости молеку­лярных цепей она понижается.

Температурой механического стеклования называется темпера­тура, при которой каучук или резина теряют способность к высоко­эластическим деформациям. По ГОСТ 12254—66 этот показатель определяется на образцах, замороженных при температуре ниже температуры стеклования. Образец резины цилиндрической фор­мы нагружают (после предварительного замораживания) и затем медленно размораживают со скоростью 1 °С в минуту и находят температуру, при которой деформация образца начинает резко возрастать.

Сопротивление старению и действию агрессивных сред

Старением называется необратимое изменение свойств каучука или резины под действием тепла, света, кислорода, воздуха, озона или агрессивных сред, т. е. преимущественно немеханических фак­торов. Старение активируется, если резина одновременно подвер­гается воздействию механических нагрузок.

Испытания на старение производят, выдерживая резину в раз­личных условиях (на открытом воздухе, в кислороде или воздух при повышенной температуре; в среде озона или при воздействии света и озона).

При атмосферном старении на открытом воздухе или термиче­ском старении в среде горячего воздуха (ГОСТ 9.024—74) резуль­тат испытания оценивают коэффициентом старения, который пред­ставляет отношение изменения показателей каких-либо свойств, чаще всего предела прочности и относительного удлинения при раз­рыве к соответствующим показателям до старения. Чем меньше

изменения свойств при старении и коэффициент старения, тем выше сопротивление резины старению.

Сопротивление действию различных сред (масел, щелочей, кислот и др.) оценивается по изменению свойств — предела прочно­сти при растяжении и относительного удлинения при разрыве в 1этих средах. Оно характеризуется коэффициентом, представляющим отношение показателя после воздействия агрессивной среды к соответствующему показателю до ее воздействия.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И УСТАЛОСТНАЯ ВЫНОСЛИВОСТЬ РЕЗИН

Долговечность резин в условиях статической деформации

Прочность любого твердого тела понижается с увеличением продолжи­тельности действия напряжения и поэтому разрушающая нагрузка не является константой твердого тела. Разрушающая нагрузка - условная мера прочности только при строго определенных скорости деформации и температуре. Сниже­ние прочности материала, находящегося в статически напряженном состоянии, называется статической усталостью. Продолжительность пребывания тела в напряженном состоянии от момента нагружения до разрушения называется долговечностью материала под нагрузкой.

При температурах ниже Т_ХР полимеры ведут себя подобно хрупким твер­дым телам и температурно-временная зависимость прочности выражается уравнением Журкова:

t = t _o exp (( u_o - g s ) / kT)

где t _o - константа, имеющая размерность времени и значение, близкое к перио­ду собственных колебаний атомов, 10^-13 – 10^-12 с;

k - константа Больцмана;

u_o - энергия активации процесса разрушения в исходном, ненагруженном состоя­нии, равная энергии активации процесса в расчете на 1 химическую связь;

g - структурно-чувствительный коэффициент.

При температуре вышеTc полимеры переходят в высокоэластическое со­стояние, при котором температурно-временная зависимость прочности описы­вается для сшитых полимеров уравнением:

t = C . b ^-6 exp ( u / kT)

где C и b - константы, зависящие от типа каучука, структуры вулканизата;

u - энергия активации разрушения резин в расчете на 1 связь.

Изменения материала, происходящие под действием напряжения во вре­мени, являются необратимыми. Резиновые изделия находятся под воздействи­ем среды. Особенно опасно воздействие озона. Растрескивание, которое на­блюдается у напряженных резин, находящихся под воздействием озона, назы­вается озонным растрескиванием. Действие агрессивных сред на резину в на­пряженном состоянии называют коррозионным растрескыванием.

Долговечность резины в условиях динамических деформаций

Снижение прочности материала вследствие многократных деформаций называется динамической усталостью или утомлением. Сопротивление резин утомлению или динамическая выносливость выражается числом циклов де­формации, необходимым для разрушения образца. Максимальное напряжение в цикле деформации, соответствующее разрушени?