Реферат: Визначення релаксаційних характеристик гум. Визначення якості приготу-вання гумових сумішей. Порівняльна характеристика контролю пластичних мас та еластомерів
S 0 – площина поля спостереження;
k – середня об’ємна фракція технічного вуглецю в агломератах; приймається k ≈ 0,4);
f 1 та f 2 – емпіричні коефіцієнти, які ураховують збільшення поверхні з рахунок набухання та розплющування каучукової матриці агломератів технічного вуглецю (f1 = 4; f2 = 2);
α – об’ємне наповнення суміші технічним вуглецем (α = 0,18).
2.2 Визначення рівномірності змішування за кільцевим модулем гумових сумішей
Кільцевий модуль характеризує розтяжність (податливість) гумового зразка. Даним показником оцінюють ступінь жорсткості при міжопераційному експрес-контролі рівномірності змішування гумових сумішей. Випробування вміщує розтягування вулканізованого зразка під дією певного вантажу на приладах стандартної конструкції (рис. 1).
Рис. 1. Прилад для визначення кільцевого модулю гум
1 – вісь; 2 –стійка; 3 –аретир; 4,5 – виступи; 6 – утримувач; 7- шкала;
8 – підвіски; 9 – вантаж; 10 –важіль.
Зразками для випробування є кільця товщиною 4±0,1 мм з зовнішнім діаметром 18±0,2 мм та внутрішнім діаметром 10±0,2 мм. Зразки вулканізують в спеціальних прес-формах, після чого охолоджують проточною водою з температурою 18–20 ºС не менше 10 хвилин.
Зразок надівають на зімкнуті циліндричні виступи таким чином, щоб він щільно приліг до утримувача. На зразок дають навантаження розтягу та утримують його в розтягнутому стані протягом 3 с, після чого відзначають модулю за шкалою приладу.
За кільцевим модулем можна визначати якість та ступінь вулканізації. Для цього треба знати нормативні показники для даної гуми і шляхом порівняння нормативних та експериментально знайдених значень кільцевого модулю можна дати оцінку процесу вулканізації.
3. Порівняльна характеристика контролю пластичних мас та еластомерів
3.1 Порівняння методів визначення механічних властивостей пластичних мас та еластомерів.
Полімерні матеріали для виготовлення виробів вміщують пластики та гуми, які, в свою чергу, готуються з полімерних композицій та формуються у вироби різними методами. Механічні властивості виробів визначаються хімічною будовою полімеру та складом полімерної композиції. Якщо пластмас можуть перероблюватись в вироби і без подальшого зшивання в тримірну сітку (термопласти), то гума завжди є тільки тримірним матеріалом, хоча і з невеликим ступенем зшивання. Тому механічні властивості пластиків та еластомерів відрізняється не тільки між цими двома класами, але і в межах одного і того ж класу. Методи визначення механічних властивостей за своїми засадами та принципом дії майже однакові, але є великі розбіжності через різне відношення до деформації. Це залежить від кількох факторів: фізичного стану, в якому знаходяться той чи інший полімер, наявності чи відсутності хімічної сітки між ланцюгами, наявності пластифікаторів та інших модифікаторів тощо. Пластмаси експлуатуються в склоподібному стані, для якого характерні вимушені еластичні деформації, які є невеликими і призводять до холодної текучості за розтягу. Навіть за високої гнучкості ланцюгів полярна або регулярна будова пластиків зумовлює дуже високу міжмолекулярну взаємодію та низьку деформацію пластмас. Еластомери експлуатуються у власно високоеластичному стані і мають подовження за розтягу , яке перевищує декілька сотень відсотків. Крім того, відмінністю еластомерів є постійний об’єм за деформування, що і визначає високі ущільнюючі властивості гуми. Тому відмінності таких властивостей ведуть до того, що прилади, придатні для контролю пластиків, не можна використовувати для контролю еластомерів і навпаки.
3.2 Порівняння пластоеластичних властивостей пластмас та еластомерів
Пластмаси та еластомери відносяться до одного класу речовин – високомолекулярних речовин з ланками, які повторюються в макромолекулярному ланцюзі, тобто полімерів. При цьому є багато розбіжностей в їх властивостей, які зумовлені хімічною будовою їх ланцюгів. Еластомери побудовані з ланцюгів неполярної природи і тому характеризуються малою міжмолекулярною взаємодією між ланцюгами. Обертання навкруги одинарних зв’язків карбонового ланцюга відбувається легко, тому макромолекули легко змінюють свою конформацію та виявляють велику гнучкість Така висока гнучкість ще підсилюється наявністю в більшості еластомерів подвійного зв’язку, який зміщує до себе електронну густину та полегшує обертання ланцюга. Такі відмінності відокремлюють еластомери від пластиків. Для останніх не існує поняття пластоеластичних властивостей, бо вони не відновлюють своїх розмірів та форми після зняття навантаження. Пластичність пластмас реалізується за підвищених температур, коли відбувається перехід з склоподібного стану до високоеластичного, і матеріал пом’якшується. Ця пластичність не є характерною і швидко зникає за зниження температури до кімнатної, бо стан, в якому експлуатуються пластики, є склоподібним. Цей стан характеризується відсутністю рухомості макромолекул, в ньому можуть тільки відбуватись коливання атомів навкруги центрів тяжіння. В еластомерах власної енергії достатньо для того, щоб постійно відбувались рухи атомів, ланок та ланцюгів в цілому. Тому пластоеластичні властивості є такими, що притаманні тільки еластомерам і визначають їх унікальність серед усіх речовин, які існують.
Література
1. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. –М. : Химия, 1978. – 319 с.
2. Григорьев А.П., Федотова О.Я. Лабораторный практикум по технологии пластических масс. – М.: Высшая школа, 1977. - 264 с.
3. Берштейн Л.А. Лабораторный практикум по технологии резины. - Л.: Химия, 1989. - 248 с.
4. Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А. Технические и технологические свойства резины.- М.: Химия, 1985. - 240 с.
5. Захаров Н.Д. Лабораторный практикум по технологии резины. - М.: Химия, 1988. - с. 180-181.