Теоретическая часть. Определение прочностных свойств резин при растяжении

Определение прочностных свойств резин при растяжении

Суть метода

Растяжение образца до разрыва и измерение нагрузки и деформации при разрыве.

Теоретическая часть

Прочность характеризует способность материалов противостоять разрушению под действием механических напряжений.

В зависимости от физического состояния материала и условий деформации различают:

- хрупкое разрушение,

- пластическое разрушение,

- высокоэластическое разрушение.

Для резин наиболее характерны высокоэластические деформации. Высокоэластическому разрыву предшествуют большие обратимые деформации, приводящие к эффекту ориентационного упрочнения.

При увеличении скорости растяжения прочность резин возрастает. Этот процесс зависит от типа резин. Для наполненных резин после первоначального увеличения характерно уменьшение прочности с возможным небольшим последующем ее возрастанием. При повышении температуры прочность при растяжении снижается. Прочностные показатели возрастают с уменьшением объема образцов.

Механические свойства резин зависят от природы применяемого каучука, особенностей его строения, типа и дозировки наполнителя, характера вулканизирующей группы, а также от типа и дозировки пластификатора.

Прочность полимера возрастает при повышении его молекулярной массы до определенного значения. Дальнейшее ее повышение на прочность практически не влияет. Для резин влияние молекулярной массы на их прочность уменьшается тем больше, чем выше степень сшивания. При достаточно больших значениях средней молекулярной массы молекулярно-массовое распределение мало влияет на прочность полимеров, при низких и средних значениях это влияние заметно.

Межмолекулярное взаимодействие оказывает большое влияние на характер разрушения, прочность и долговечность полимеров. С увеличением полярности каучуков в резинах наблюдается тенденция к переходу от механического разрушения, типичных для твердых тел, при этом происходит возрастание прочности.

Одним из главных факторов, влияющих на прочность, является регулярность строения полимерной цепи. Каучуки с регулярным строением способны образовывать ориентированную и кристаллическую структуры, что приводит к резкому возрастанию прочности.

Большое влияние на прочность резин оказывает строение вулканизационной сетки. Сшивание и изменение концентрации поперечных связей сильно влияют на процесс разрушения резин. С увеличением густоты пространственной сетки наблюдается тенденции к переходу от механизма разрушения, характерного для эластомеров, к механизму разрушения, характерного для твердых тел.

Прочность повышается пропорционально увеличению доли активных цепей вулканизующей сетки и уменьшается с увеличением роли деструктивных процессов при вулканизации. Побочные реакции при вулканизации, приводящие к модификации полимерной цепи, также существенно влияют на прочность. Так, с увеличением содержания серы, связанной в циклы, или при достаточно высокой степени изомеризации прочность снижается.

Пластификаторы обычно снижают прочность резин, так как уменьшают межмолекулярное взаимодействие.

Поиск по сайту: