Резины на основе ненасыщенных каучуков
Сопротивление термическому старению при сжатии резин на основе ПИ меньше, чем резин из других непредельных каучуков. Добавление ПБ снижает значение ОДС для резин из ПИ, но не влияет на резины из БСК. Эффективные системы вулканизации обеспечивают значительно меньшие ОДС и скорость релаксации напряжения при повышенной температуре, чем вулканизация серой.
Энергия активации, рассчитанаая по зависимости ОДС серных вулканизатов НК и БСК от температуры, составляет 71 и 79 кДж/моль. При повышении плотности пространственной сетки резин, вулканизованных в отсутствие серы (ДКП и ТМТД), значение ОДС снижается. Для серных вулканизатов НК получена аналогичная зависимость, но при увеличении плотности сетки выше некоторого критического значение ОДС повышается. При этом в случае ДФГ достигаются существенно более высокие значения ОДС, чем в случае МВТ или ОБС. Повышение продолжительности вулканизации всегда приводит к снижению ОДС, так как при этом обычно возрастает плотность сетки, а в серных вулканизатах снижается степень сульфидности поперечных связей. Повышение температуры вулканизации резин из НК при использовании серных систем вызывает увеличение ОДС.
В резиновых смесях из НК рекомендуется использовать ламповый технический углерод и крупнодисперсные светлые наполнители (мел), но по данным, влияние наполнителей на ОДС несоизмеримо меньше влияния вулканизующих систем. При применении каолина, силиката алюминия и диоксида кремния достигаются более высокие значения ОДС, чем при использовании технического углерода. Добавление 50 масс. ч. канального технического углерода более чем вдвое повышает скорость ползучести при 100°С резины из НК.
|
|
|
| Каучук | Вулканизация* | ОДС, % | Т(168ч, 50%), ˚С | Т(168ч, 80%), ˚С | ||||||||
| 100˚С | 120˚С | 140˚С | 160˚С | |||||||||
| НК | С | 59 | 77 | 89 | ¾ | 84 | 124 | |||||
| НК | Т | 24 | 31 | 42 | 90 | 146 | 157 | |||||
| БСК | С | 26 | 35 | 47 | 73 | 142 | >160 | |||||
| БСК | Т | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | 146 | >160 | |||||
| ПБ | С | 26 | 37 | 70 | 75 | 130 | >160 | |||||
| ПБ+НК(60:40) | С | 31 | 43 | 77 | 81 | 125 | 153 | |||||
| ПБ+БСК(60:40) | С | 32 | 42 | 69 | 74 | 139 | >160 | |||||
| ПХП | С | 76 | 85 | 87 | 100 | 75 | 110 | |||||
| ПХП | ЭТМ | 22 | 30 | 34 | 100 | 145 | 155 | |||||
Таблица 5. Термостойкость при сжатии в течении 168 ч резин на основе различных каучуков.
(* C- серная, Т - тиурамная)
Термостойкость при сжатии резин из БНК существенно зависит от условий испытания, содержания акрилонитрила (АН) в каучуке и состава резиновой смеси. Влияние состава смеси существенно на воздухе при температуре старения не выше 140 °С, при более высокой температуре значение ОДС быстро возрастает независимо от состава смеси. Значение ОДС при 100°С для серных вулканизатов возрастает при повышении содержания АН в каучуке, а при 160°С практически не зависит от содержания АН Для тиурамных вулканизатов значение ОДС возрастает при повышении содержания АН от 18 до 28%, дальнейшее увеличение содержания АН на ОДС не влияет (табл. 6). Обычно серные вулканизаты имеют самое низкое сопротивление термическому старению при сжатии. Так, значения Т (168 ч, 50%) и Т (168 ч, 80%) для резин на основе БНК (33% АН), содержащих различные количества серы и ускорителей вулканизации, составляют (масс. ч.): сера (1,0),ОБС(1,8),ТМТД(0,2) - 146 и 156 °С; сера (1,5), ОБС (1,5) - 95 и 153 °С; сера (2,0), ОБС (1,0) - 90 и 140 °С; сера (2,5), ОБС (0,6) - 85 и 133 ˚С.
|
|
|
По данным, значение ОДС (120 °С, 70 ч) для резин на основе БНК, содержащих различные вулканизующие системы, составляет (масс. ч.): сера (2), ДБТД или ЦБС (1,5) - 69%; сера (2), ДБТД илиЦБС (1,5), ТМТД (0,5) - 26-33%; сера (0,5), ДБТД илиЦБС (3), ДТДМ (3) - 39-42%; ДБТД или ЦБС (3), ТМТД (3) - 29 - 33%; сера (0,5), ДБТД или ЦБС (3), ТМТД (3) - 14%. Видно, что наличие серы не обязательно приводит к очень высокомуОДС, т.е. необходим тщательный выбор вулканизующей системы.
| Вулканизация | ОДС, % | Т(168ч, 50%), ˚С
| Т(168ч, 80%), ˚С | Содержание АН, % | |||||||||||
| 100˚С | 120˚С | 140˚С | 160˚С | ||||||||||||
| С | 41 | 52 | 65 | 96 | 115 | 152 | 18 | ||||||||
| С | 45 | 54 | 69 | 92 | 110 | 151 | 28 | ||||||||
| С | 51 | 60 | 71 | 91 | 100 | 150 | 34 | ||||||||
| С | 58 | 65 | 74 | 93 | 88 | 148 | 39 | ||||||||
| Т | 8 | 14 | 37 | 96 | 145 | 155 | 18 | ||||||||
| Т | 11-13 | 20-21 | 51-53 | 97-100 | 137-138 | 152 | 28-39 | ||||||||
Таблица 6. Влияние содержания АН в каучуке на термостойкость при сжатии в течении 168 ч резин на основе БНК
Сопротивление термическому старению при сжатии возрастает при повышении продолжительности вулканизации. Так, значение Т(168 ч, 50%) в результате увеличения продолжительности вулканизации при 151 °С от 15 до 30, 45, 60 и 90 мин возрастает от 92 до 112, 120, 126 и 130°С. Однако значения Т (168 ч, 80%) в этих условиях различаются только на 5°.
Технический углерод часто обеспечивает лучшую термостойкость при сжатии, чем минеральные наполнители. Так, при применении минеральных наполнителей значение Т (τ, 50%) снижается примерно на 30°С по сравнению с техническим углеродом. Предпочтительно использование полу- и малоактивного технического углерода, повышение содержания углерода N550 до 60 масс. ч. мало влияет на ОДС. Рекомендуется применять смесь технического углерода N770 и диоксида кремния (1:1) в «кадматных» вулканизатах, содержащих органический пероксид.
|
|
|
Пластификаторы несколько снижают ОДС при термическом старении, но, несмотря на разную летучесть при повышенной температуре, значительных различий во влиянии эфирных пластификаторов, ароматического и нафтенового минеральных масел не обнаружено. Существенное снижение ОДС (100 °С, 70 ч) наблюдается при добавлении 30 масс. ч. трикрезилфосфата, дибутоксиэтиладипината, диоктиладипината и других эфирных пластификаторов.
Антиоксиданты не обеспечивают значительного снижения ОДС при повышенной температуре.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 160; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!