ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Формование из "Производство и применение резинотехнических изделий" Факторы окружающей среды, влияющие на полимерные материалы и способность к уплотнению, включают взаимодействия жидкостей и газов, нагрев, холод, динамические нагрузки, старение и релаксацию. [c.397] Концепция параметра растворимости после своего появления, по-видимому, дает рациональный подход к упрощенному выбору полимера в различных растворителях. Классические представления о параметрах растворимости справедливы для неэлектролитов. Электролиты менее прогнозируемы. Самоассоциация молекул (за счет Н-связей, дипольной ассоциации и т. д.) может создать проблемы в оценках растворимости. Кроме того, если растворитель-растворенное вещество не находятся в термодинамическом равновесии, представление о параметре растворимости не дает действенного прогноза. [c.398] Взаимодействия между газами и полимерными материалами более сложны. Идеальные газы (кислород, фтор и пр.) достигают высоких плотностей при высоких давлениях поэтому почти любой полимер может применяться для их герметизации (уплотнения) при низких давлениях, при условии учета таких эффектов, как окисление. Указание на потенциальное набухание под действием любого газа может дать рассмотрение критического давления и критической плотности. [c.398] Выше мы отмечали, что полимеры следует рассматривать как переконденсирован-ный газ. Это утверждение верно, пока полимерный материал находится в высокоэластическом (каучукообразном) состоянии. При охлаждении полимера он сжимается в результате сниженной молекулярной активности (третье начало термодинамики). Такое уменьшение молекулярного движения в сочетании с уменьшенным объемом снижает физическое пространство для движений цепей полимера (рис. 20.5). Подобное физическое состояние изменяется с каз укообразного на кожеподобное (переходное) и далее стеклообразное. В стеклообразном состоянии происходит резкое изменение наклона кривой зависимости изменения объема от температуры. [c.399] Когда используется термин динамические механические свойства мы инстинктивно вспоминаем о шинах, монтажных опорах двигателя или амортизаторах, но этот термин можно отнести к уплотнениям вала, статическим и динамическим приложениям уплотнительных колец, манжетным (кромочным) уплотнениям и т. д. В большинстве технических применений резина находится в состоянии некоторой деформации или под нагрузкой. Для нас важно, что динамические механические свойства резины в рамках умеренных деформаций ( 25%) не зависят от величины деформации. Наоборот, они сильно зависят от молекулярной архитектуры, температуры, времени (частоты) и до некоторой степени рецептуры резины. [c.399] Полимеры, как отмечалось ранее, характеризуются своими вязко-упругими свойствами. Вязкостная составляющая компонент, обычно моделируемая с помощью гидравлического амортизатора, соответствует необратимой потере энергии. Упругая составляющая, моделируемая пружиной — это накопленная энергия. Упругие составляющие под действием постоянной силы (монтажные опоры двигателя) претерпевают релаксацию деформаций (ползучесть). В детали, находящейся в состоянии постоянной деформации (уплотнительное кольцо), напряжение в результате релаксации со-временем уменьшается. [c.400] Утверждают, что релаксация напряжения и ползучесть тесно связаны, и одна величина может быть рассчитана по другой, если деформативность (связь напряже-ние-деформация) резины известна. Общепринято, что в упругих деталях, работающих в умеренных пределах температуры, процессы релаксации пропорциональны логарифму времени. Чрезмерные температуры вызывают процессы релаксации, линейно пропорциональные времени. Скорости релаксации сильно зависят от молекулярного веса базового эластомера, молекулярно-массового распределения и ветвления. [c.400] Обнаружено, что переменные, связанные с составлением рецептуры смеси, такие как наполнители, тип и плотность сшивок, пластификатор и технологические добавки также влияют на скорости релаксации. [c.400] Старение, характерное для большинства органических материалов, — это широкая тема. В самом простом виде — полимер может претерпеть разрыв цепей или поперечных связей, добавление поперечных связей по отдельности, выборочно или совместно. [c.401] Как уже отмечалось, выбор способа формования определяют экономические соображения, при этом литьевое прессование и литье вод давлением позволяют наиболее точно управлять процессом. Рассмотрим свойства полимера в смеси высокая молекулярная масса, высокая вязкость, полутвердый материал. При формовании обычно необходимо создать деталь сложной формы, часто соединенную с металлической основой. Можно легко представить деталь, относительно свободную от напряжений с реологическими свойствами, примерно такими, как у изотропного твердого тела, то есть материал, который увеличивается (набухает) равномерно во всех направлениях. Фактически очень часто из-за конструкции пресс-формы возникает некоторая степень анизотропии. Типичное вьт окоэластическое состояние, которое лучше всего можно классифицировать как однофазное с обусловленным состоянием максимальной неупорядоченности, после формования имеет упорядоченные области. Это новое физическое состояние имеет выраженные анизотропные свойства. Естественным следствие анизотропии в готовом изделии Является неравномерное уплотнение в различных временно-температурных условиях. Это состояние часто становится явным в простом испытании на разбухание БНК выдерживают сутки при комнатной температуре в растворителе, таком как метилэтилкетон. Обычно для эффективности испытания набухание должно быть более 150%. [c.401] Вернуться к основной статье