Обсуждения

По рисунку 1 мы видим, что с возрастанием времени вулканизации напряжения при 100% и 300% относительных удлинениях не изменяются и напряжение при относительное удлинение при разрыве снижается. По рисунку 2 – относительное удлинение при разрыве уменьшается, по рисунку 3 – относительное остаточное удлинение тоже уменьшается.

С увеличением времени вулканизации увеличивается количество поперечных связей, образовавшихся в процессе вулканизации. Это приводит к увеличению числа химических связей, несущих нагрузку. Возникновение химических связей между молекулярными цепями приводит к уменьшению остаточных деформаций и гистерезисных потерь эластомера. Чем выше эластичность, тем меньше остаточная деформация резины. Так же это приводит к исключению возможности течения макромолекул друг относительно друга, поэтому уменьшается относительное остаточное удлинение и относительное удлинение при разрыве (рис.2, рис.3).

Вулканизация приводит к увеличению прочности эластомера. Подавление пластических деформаций при вулканизации ограничивает предельную деформируемость материала. Это выражается, в частности, в уменьшении относительного удлинения при разрыве (рис.2).

По экспериментальным данным (табл.9), мы видим, что с увеличением времени вулканизации степень набухания растёт. После образования пространственной сетки вулканизат способен лишь к набуханию. В обычных растворителях каучука сетка не растворяется, а только набухает и в результате сшивания макромолекул проявляется ограниченная подвижность цепей каучука.

Наиболее важным компонентом серной вулканизующей системы является ускоритель. Сульфенамидные ускорители обеспечивают образование наряду с полисульфидными значительного числа моно- и дисульфидных поперечных связей. Полисульфидные связи обладают относительно малой энергией (меньше 268 кДж/моль), поэтому при температуре вулканизации они сравнительно легко распадаются и перегруппировываются в связи с меньшим числом атомов серы или с образованием внутримолекулярных циклических структур, что приводит к снижению гибкости макромолекул.

Распад и перегруппировка полисульфидных связей, сопровождаемые образованием циклических структур, приводит к частичной деструкции вулканизационной сетки.

Выводы:

1. Изучили механические свойства вулканизованного каучука.

2. При серной вулканизации сочетаются два разнонаправленных процесса: сшивание (соединение молекулярных цепей) и деструкция (распад цепей поперечных связей).

3. На одну поперечную связь приходится один атом серы

4. С увеличением времени вулканизации относительное удлинение при разрыве уменьшается.

5. С увеличением времени вулканизации концентрация отрезков молекулярных цепей в вулканизате уменьшается.

Литература

1. Догадкин Б. А., Донцов А. А., Шершнев В. А. Химия эластомеров. 2-ое изд., перераб. И доп. – М.: Химия, 1981, 376 с., ил.

2. Юловская В. Д., Шершнев В. А. Сетчатые эластомеры: Учебно-методическое пособие./ ИНЦ МИТХТ им. М. В. Ломоносова/ – М.1998.