Материал: А27878 Андреев АК Материалы для низкотемпературной техники

Еще один способ классификации резины – по твердости. По этому способу классификации резина подразделяется:

–на мягкую – для пневматических шин, резиновых изделий

ипромышленных деталей, изделий широкого потребления и др., твердость по Шору – 35–90;

–жесткую, или эбонитовую, – для некоторых специальных электротехнических деталей, химически стойких обкладок и других целей; модуль упругости эбонита в 1000 раз больше модуля упругости мягкой резины;

–пористую, или губчатую, применяемую в производстве амортизаторов различных типов, сидений, матрацев и изделий ширпотреба;

–пастообразную для герметизации и уплотнения.

Существуют и другие классификации резины в зависимости

от видов сырья (резина из каучука разных типов, саженаполненная и ненаполненная и т. п.); применяемого технологического процесса (клееная, формовая, штампованная и т.п.); от типа и конструкции изделий (шинная, камерная, рукавная, галошная и др.). Одной из особенностей резины является ее старение. Старение резины вызывается окислением каучука под действием кислорода воздуха, разрушающим влиянием тепла, света, озона и механического утомления.

Изменение свойств резины в естественных условиях хранения обычно называют естественным старением, в отличие от искусственного или ускоренного старения под действием тепла, кислорода, озона, облучения и т. д. Показатели механических свойств резины после теплового или окислительного старения обычно определяют при комнатной температуре.

5.7.3.Резина общего назначения

Кэтой группе обычно относится резина, предназначенная для производства шин, ряда резинотехнических изделий (РТИ), работающих в обычных условиях окружающей среды (транспортерные ленты, амортизаторы, обувь и др.). Как правило, это резина на основе натурального и синтетического каучука НК, СКИ, БСК и их комбинаций. Основными характеристиками резины данной группы, определяющими работоспособность изготовленных из них изделий, являются прочностные, вязкоупругие и адгезионные свойства вулканизатов и их изменение в процессе эксплуатации. Эти данные следует

346

рассматривать как усредненные, так как свойства резины в большой степени определяются ее рецептурой и могут варьироваться в широких пределах в зависимости от назначения изделий, в которых она применяется. Общераспространенный термин «резины общего назначения» не вполне удачен, так как ее назначение весьма различно. Резина этой группы, как правило, имеет удовлетворительные адгезионные свойства, а для ее надежного соединения с конструкционными материалами (металлами, волокнами, пластиками) могут с успехом применяться специальные модификаторы, вводимые в рецептуру резины, клеи и адгезивы, позволяющие расширить область ее применение в зоне низких температур.

Наряду с этой группой, в области низких температур применяется специализированный тип резины, который получил название «морозостойкая резина». Морозостойкость эластомерных материалов определяют два физических процесса – стеклование и кристаллизация. С понижением температуры эти материалы переходят в твердое (некристаллическое) стеклообразное состояние, которое характерно и для многих низкомолекулярных веществ. Скорость развития высокоэластической составляющей деформации материала в сотни раз меньше, чем упругой деформации, даже при повышенной температуре. При низких значениях температуры она уменьшается еще значительнее. Таким образом, изменяя температуру, можно реализовать преимущественное развитие каждого из этих видов деформации. Переход резины из высокоэластического состояния в твердое при понижении температуры сопровождается повышением предела прочности модуля упругости и уменьшением относительного удлинения при растяжении.

Изменение свойств эластомерных материалов на основе каучука с регулярной химической структурой при низкой температуре может быть следствием не только стеклования, но и кристаллизации. В зависимости от температурных областей проявления процессов стеклования и кристаллизации доминирующим оказывается тот или иной процесс. При этом возможно и их непосредственное влияние друг на друга.

К морозостойкой резине относят эластомеры, сохраняющие способность к реализации высокоэластических деформаций при температуре ниже –50 °С. Морозостойкость резины определяют по тем-

347

пературе хрупкости, жесткости при различных видах деформации, восстанавливаемости после деформации и кристаллизуемости.

Основную роль в морозостойкости резины играют химическая природа и структура каучука. Данные по температуре стеклования каучука основных отечественных марок приведены в табл. 5.79.

Таблица 5.79

Температура стеклования каучука основных марок

______________________

На морозостойкость влияют: * кристаллизация; ** микрокристаллизация.

Некоторого повышения морозостойкости резины можно достичь подбором вулканизации системы. Однако наибольшее влияние на морозостойкость резины оказывают содержание и тип пластифи-

348

каторов. В табл. 5.80 и табл. 5.81 приведены некоторые физические свойства каучука и резины на их основе в зависимости от их состава.

349

Таблица 5.80

Молярная теплоемкость каучука Ср при низких значениях температуры, Дж/(моль ∙ К)

350