Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин
казатели |Тип олеохимиката |Контроль |
| |Метил|Пропи|Бутил|Изо-п|Диэфи|Пенто|Стеар|Олеин|Без |
| |овые |ловые|овые |ропил|ры |л |инова|овая |олеох|
| |эфиры|эфиры|эфиры|овые |дикар| |я |кисло|имика|
| |ЖКТМ |ЖКТМ |ЖКТМ |эфиры|бонов| |кисло|та |та |
| | | | |ЖКТМ |ых | |та | | |
| | | | | |кисло| | | | |
| | | | | |т | | | | |
|Условное |0,8 |1,1 |0,8 |1,6 |1,1 |1,0 |1,3 |1,1 |0,6 |
|напряжение | | | | | | | | | |
|при удлинении| | | | | | | | | |
|300%, МПа | | | | | | | | | |
|Условное |2,0 |2,2 |2,7 |4,0 |2,5 |2,6 |3,7 |3,4 |1,8 |
|напряжение | | | | | | | | | |
|при удлинении| | | | | | | | | |
|500%, МПа | | | | | | | | | |
|Условная |27,6 |21,5 |23,5 |27,3 |24,5 |23,9 |24,3 |25,9 |20,7 |
|прочность при| | | | | | | | | |
|растяжении, | | | | | | | | | |
|МПа | | | | | | | | | |
|Относительное|830 |790 |770 |720 |760 |780 |740 |710 |810 |
|удлинение при| | | | | | | | | |
|разрыве, % | | | | | | | | | |
|Остаточное |5 |4 |8 |10 |5 |6 |16 |9 |7 |
|удлинение, % | | | | | | | | | |
|Сопротивление|43 |44 |49 |52 |43 |46 |47 |49 |57 |
|раздиру, кН/м| | | | | | | | | |
|Дисперсия по |0,062|0,11 |0,081|0,11 |0,019|0,047|0,04 |0,06 |0,128|
|условной | | | | | | | | | |
|прочности при| | | | | | | | | |
|растяжении | | | | | | | | | |
|Доверительный|0,35 |0,46 |0,4 |0,46 |0,19 |0,3 |0,28 |0,34 |0,5 |
|интервал | | | | | | | | | |
Таблица 23 - Структурные параметры вулканизационной сетки
ненаполненных резин на основе каучука СКИ-3 содержащих
различные эфиры ЖКТМ
Режим вулканизации: температура 143(С, время 40(
|Показатели |Тип олеохимиката |Контроль |
| |Метил|Пропи|Бутил|Изо-п|Диэфи|Пенто|Стеар|Олеин|Без |
| |овые |ловые|овые |ропил|ры |л |инова|овая |олеох|
| |эфиры|эфиры|эфиры|овые |дикар| |я |кисло|имика|
| |ЖКТМ |ЖКТМ |ЖКТМ |эфиры|бонов| |кисло|та |та |
| | | | |ЖКТМ |ых | |та | | |
| | | | | |кисло| | | | |
| | | | | |т | | | | |
|“Эластическая|0,15 |0,155|0,177|0,162|0,174|0,173|0,164|0,194|0,162|
|” постоянная | | | | | | | | | |
|С1, МПа | | | | | | | | | |
|“Упругая” |0,094|0,116|0,067|0,083|0,104|0,100|0,120|0,120|0,104|
|постоянная | | | | | | | | | |
|С2, МПа | | | | | | | | | |
|Число |7,420|7,670|8,760|8,010|8,610|8,560|8,110|9,590|8,010|
|активных | | | | | | | | | |
|цепей | | | | | | | | | |
|nc*10-25, м-3| | | | | | | | | |
Таблица 24 - Технологические характеристики ненаполненных резиновых
смесей на основе каучука СКИ-3 содержащих различные эфиры
ЖКТМ
|Показатели |Тип олеохимиката |Контроль |
| |Метил|Пропи|Бутил|Изо-п|Диэфи|Пенто|Стеар|Олеин|Без |
| |овые |ловые|овые |ропил|ры |л |инова|овая |олеох|
| |эфиры|эфиры|эфиры|овые |дикар| |я |кисло|имика|
| |ЖКТМ |ЖКТМ |ЖКТМ |эфиры|бонов| |кисло|та |та |
| | | | |ЖКТМ |ых | |та | | |
| | | | | |кисло| | | | |
| | | | | |т | | | | |
|Липкость, МПа|0,15 |0,13 |0,13 |0,13 |0,14 |0,09 |0,14 |0,12 |0,12 |
|Клейкость, | | | | | | | | | |
|МПа | | | | | | | | | |
|1 день |0,24 |0,26 |0,25 |0,25 |0,25 |0,25 |0,24 |0,24 |0,25 |
|2 день |0,22 |0,24 |0,24 |0,24 |0,23 |0,23 |0,24 |0,23 |0,25 |
|3 день |0,24 |0,24 |0,25 |0,25 |0,24 |0,22 |0,24 |0,22 |0,26 |
Также при испытаниях различных олеохимикатов в резиновых смесях на
основе каучука СКИ-3, рецептура которых представлена в таблице 2, оценивали
клейкость и липкость по Тель-Так (таблица 24). Было отмечено, что липкость
резин с олеохимикатами, и, прежде всего, с пентолом понижена; наблюдается
тенденция к повышению клейкости резиновых смесей с эфирами.
Можно предположить, что эффективность действия олеохимикатов как
целевых добавок зависит от их химического строения, которое во многом
определяет способность олеохимикатов к совмещению с полимером.
Исследуя влияние химического строения олеохимикатов на их
совместимость с каучуками, проводили набухание каучука СКИ-3 и
ненаполненных вулканизатов на его основе в сложных эфирах различного
химического строения до равновесного состояния при температурах 20( и 70(С.
Набуханию в эфирах подвергали образцы вулканизатов в виде квадрата
толщиной 1 мм и размером сторон 10(10 мм. Данные по набуханию образцов с
размером сторон 20(20мм и 30(30 мм показали, что для образцов со сторонами
10(10 мм их размер уже не оказывает практического влияния на кинетику
набухания (см. рис. 9).
Кривые кинетики набухания вулканизатов СКИ-3 в сложных эфирах,
различающихся химическим составом, приведены на рис. 9 - 12. Анализируя
представленные данные (рис. 9 - 12 и табл. 25, 26) можно отметить, что
химический состав олеохимикатов оказывает заметное влияние на степень
набухания резин на основе каучука СКИ-3. По величине равновесной степени
набухания вулканизатов, обеспечиваемой олеохимикатом, эти продукты можно
разделить три группы:
1.- сложные эфиры, образуемые жирной кислотой и нормальными
алифатическими спиртами;
2.- сложные эфиры, образуемые в результате димеризации продуктов
первой группы, отличающиеся более разветвленной структурой и большей
молекулярной массой;
3.- сложные эфиры трехатомного спирта – глицерина, имеющие сильно
разветвленную пространственную структуру и высокую молекулярную массу.
Олеохимикаты первой группы обеспечивают максимальную степень
набухания вулканизатов на основе каучука СКИ-3. Влияние величины спиртового
радикала на степень набухания резин при температуре 20(С проявляется,
прежде всего, на начальных стадиях набухания (рис. 10). В этот период
скорость набухания резин отличается в ряду: метиловый эфир>пропиловый
эфир>бутиловый эфир>изо-пропиловый эфир>гептиловый эфир, т.е. скорость
набухания резин снижается с увеличением молекулярной массы спиртового
радикала. Такая зависимость степени набухания резин от молекулярной массы
спиртового радикала нивелируется при больших временах набухания, если
набухание проводят при температуре 20(С, но сохраняется, хотя в менее
выраженной форме, в случае набухания при температуре 70(С (рис. 11, 12).
Меньшая, хотя и достаточно высокая равновесная степень набухания
резин достигается в случае их набухания в димеризованных продуктах жирных
кислот. Здесь интересно отметить, что даже продукты второй группы
обеспечивают практически равнозначную степень набухания с олеиновой
кислотой. Оценить степень набухания в стеариновой кислоте не удалось
вследствие застывания стеариновой кислоты сразу после выемки образцов из
термостата.
Продукт, образованный при взаимодействии трехатомных спиртов с
жирными кислотами (пентол), обеспечивает низкую степень набухания резин на
основе каучука СКИ-3 при всех исследованных температурах.
Используя данные по набуханию ненаполненных вулканизатов каучука СКИ-
3 в исследуемых олеохимикатах, провели количественную оценку совместимости
этих олеохимикатов с каучуком СКИ-3. Для этого из данных по набуханию резин
в толуоле и олеохимикатах были рассчитаны: значения константы Хаггинса (
(константа характеризует межмолекулярное взаимодействие в системах полимер-
растворитель), параметра растворимости ( олеохимикатов, а также параметра
совместимости ( с каучуком /40,41/. Результаты расчета представлены в
таблице 27, из данных которой следует, что олеохимикаты первых двух групп,
и особенно олеохимикаты первой группы, достаточно хорошо совместимы с
каучуком СКИ-3, и, следовательно, в полимере размещаются между
макромолекулами, а не между пачками макромолекул. Пентаэритритовый эфир
совмещается с каучуком лишь частично и, по-видимому, предпочтительно
распределяется в областях между пачками макромолекул.
Рассматривая результаты эксперимента по набуханию ненаполненных
вулканизатов СКИ-3 в олеохимикатах, представляет интерес особо остановиться
на следующих фактах. При продолжении
| |  скачать работу |
Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин |
