Диссертация (Создание высоконаполненных эластомерных композиционных материалов на основе латексов нк и шунгита (карелита)), страница 16

ч.шунгита (карелита)после длительной выдержки в агрессивных средахВ 50%-й H2SO4БезвыдержкиF,ε, %МПа0,821002,093006,8550025,15 88324 чF,МПа0,982,806,7025,0ε, %10030050090048 чF,МПа0,822,104,5720,0072 чε, %100300500900F,МПа0,962,998,5021,0596 чε, %F, МПаε, %1003005009231,203,509,0021,701003005001000В 30%-й NaOHБезвыдержкиF,ε, %МПа0,821002,093006,8550025,15 88324 чF,МПа0,802,796,0225,0ε, %10030050093348 чF,МПа0,902,586,2319,8072 чε, %100300500890107F,МПа0,973,106,2520,0196 чε, %F, МПаε, %1003005009500,993,256,3320,231003005001040Таблица 30Упругопрочностные свойства пленок из натурального латекса Квалитекс с 30 мас.

ч.шунгита (карелита) после выдержки в агрессивных средахВ 50%-й H2SO4БезвыдержкиF,ε, %МПа1,371003,833007,3750022,01 82024 чF,МПа1,803,997,8025,0ε, %10030050081048 чF,МПа0,822,104,5720,0072 чε, %100300500900F,МПа0,962,998,5021,0596 чε, %F, МПаε, %1003005009231,203,509,0021,701003005001000В 30%-й NaOHБезвыдержкиF,ε, %МПа1,371003,833007,3750022,01 82024 чF,МПа0,703,837,3723,0ε, %10030050081048 чF,МПа0,902,586,2319,8072 чε, %100300500890F,МПа0,973,106,2520,0196 чε, %F, МПаε, %1003005009500,993,256,3320,231003005001040Рис. 42 Зависимость условной прочности ненаполненных и наполненных шунгитомпленок (мас.ч. на 100 мас.ч.

каучука) из натурального латекса «Квалитекс» отвремени выдержки в агрессивных средах108Рис.43 Зависимость относительного удлинения при разрыве ненаполненных инаполненных шунгитом пленок (мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) из латекса НК«Квалитекс» от времени выдержки в агрессивных средахТаблица 31Упругопрочностные свойства пленок из натурального латекса «Квалитекс»,наполненного шунгитом после длительной выдержки (96 ч) в агрессивных средахВ 50%-й H2SO4Без выдержки латекс НК«Квалитекс»96 ч латекс НК«Квалитекс»96 ч латекс НК«Квалитекс» + 20мас.ч. шунгита96 ч латекс НК«Квалитекс»+30 мас.ч.шунгитаF, МПаε, %F, МПаε, %F, МПаε, %F, МПаε, %1,21000,491001,201001,291002,83001,053003,503003,503003,875002,105009,005009,0350030,089017,40108021,70100022,701000В 30%-й NaOHБез выдержки латекс НК«Квалитекс»96 ч латекс НК«Квалитекс»96 ч латекс НК«Квалитекс»+20 мас.ч.шунгитаF, МПаε, %F, МПаε, %F, МПаε, %F, МПаε, %1,21000,541000,991000,991002,83001,103003,253003,363003,875002,105006,335006,4050030,089017,79102320,23104021,23104010996 ч латекс НК«Квалитекс»+30 мас.ч.шунгитаДля ненаполненных пленок после первых суток выдержки, как в кислоте, так ив щелочи, наблюдается резкий рост относительного удлинения при разрыве, далее –снижение с увеличением времени выдержки.

У всех пленок, наполненных шунгитом,с увеличением времени выдержки этот показатель возрастает примерно одинаково.Чтобы оценить, как меняются механические характеристики пленок сувеличением времени выдержки в агрессивных средах, был построен рядзависимостей определенных механических показателей от времени выдержки(условные напряжения при удлинениях 100, 300 и 500 % и относительное удлинениепри разрыве). Зависимости представлены на рисунках 44-46.Рис.44 Зависимость условного напряжения при удлинении 100% ненаполненных инаполненных шунгитом пленок (мас.ч. на 100 мас.ч.

каучука) из латекса НК«Квалитекс» от времени выдержки в агрессивных средах110Рис. 45 Зависимость условного напряжения при удлинении 300% ненаполненных инаполненных шунгитом пленок (мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) из латекса НК«Квалитекс» от времени выдержки в агрессивных средахРис. 46 Зависимость условного напряжения при удлинении 500% ненаполненных инаполненных шунгитом пленок (мас.ч.

на 100 мас.ч. каучука) из латекса НК«Квалитекс» от времени выдержки в агрессивных средах111Из полученных данных можно заключить, что для всех испытанных пленокусловные напряжения при заданных удлинениях 100-500% нелинейно изменяются винтервале в 2 МПа с увеличением времени выдержки в агрессивных средах (то есть,практически не меняются). Во всех случаях у наполненных шунгитом пленок этипоказатели выше, чем у ненаполненных.Если свойства вулканизованных пленок из латекса НК «Квалитекс», несодержащего шунгит (карелит), при длительной экспозиции в кислотах и щелочахсущественно снижаются (прочность падает, модули уменьшаются), то в случаеиспользованиявулканизованныхпленоксодержащихшунгит(карелит)придлительной экспозиции (до 96 ч) прочность растет до 21,7 МПа в кислоте и до 20,3МПа в щелочи (ненаполненные пленки 17,4 МПа и 17,8 МПа соответственно).Была построена зависимость процента сохранения прочности наполненных иненаполненных шунгитом пленок из натурального латекса " Квалитекс" взависимости от времени "Квалитекс" (рис.

47).процентсохраненияпрочности,%времявыдержки,чРис. 47 Процент сохранения прочности наполненных и ненаполненных шунгитомпленок из натурального латекса "Квалитекс" в зависимости от времени выдержки в50 %-ной H2SO4112Из рис. 47 видно, что прочностные характеристики пленок из латекса НК"Квалитекс" наполненного шунгитом (карелитом) значительно возрастают сувеличением времени экспозиции их в кислоте, в то время как прочностные свойстваненаполненного латекса "Квалитекс" монотонно и непрерывно убывают. Причемданный эффект начинает наиболее четко проявляться при времени экспозиции более48 часов.Таким образом, шунгит (карелит) существенно улучшает комплекс свойстввулканизованных пленок из латекса «Квалитекс» после их длительной экспозиции вагрессивных средах.

Увеличение дозировки шунгита (карелита) до 30 мас.ч.усиливает данный эффект (в кислоте после 96 ч до 22 МПа и в щелочи до 21 МПа).4.5 Изучение набухания в агрессивных средах наполненных шунгитом пленок излатексов НК «Revultex» и "Квалитекс"4.5.1 Изучение набухания в агрессивных средах наполненных шунгитом пленокиз латекса НК «Revultex»Методика описана в разделе 3.2.9.Результаты экспериментов приведены в таблице 32.Таблица 32Набухание ненаполненных и наполненных шунгитом пленок из натурального латекса«Revultex» в агрессивных средахТип пленкиНенаполненные35 масс.ч.шунгитаАгр.

среда24 часаНабухание Q, %48 часов72 часа96 часов50%-яH2SO43,53,74,04,34,630%-йNaOH3,36,16,46,67,150%-яH2SO41,82,12,32,52,530%-йNaOH3,94,14,24,34,3113120 часовНабухание пленок из латекса «Revultex», содержащих шунгит (карелит), вкислотах выражено в меньшей степени, чем в случае ненаполненных пленок (Q = 1.8% с 35 мас.ч. шунгита вместо 3,5 % у ненаполненных пленок). При набухании вщелочах данный эффект проявляется только при увеличении времени набухания(свыше 48 ч). При краткосрочном набухании эффект не наблюдается. Зависимостистепени набухания (1/Q) пленок от времени выдержки в агрессивных средахприведены на рисунках 48-49.1/QВремя,чРис.

48 Изменение степени набухания пленок из натурального латекса «Revultex» в50% H2SO41/QВремя,чРис. 49 Изменение степени набухания пленок из натурального латекса «Revultex» в30% NaOH114В случае пленок из латекса НК «Revultex», введение в них шунгита (карелита)снижает набухание пленок как в кислотах, так и в щелочах, однако, эффект в случае сщелочьювыраженвменьшейстепени.Дозировкашунгита(карелита)висследованных пределах мало влияет на набухание. Это может быть одним изобъяснений повышенной устойчивости пленок к воздействию агрессивных сред.4.5.2 Изучение набухания в агрессивных средах наполненных шунгитом пленокиз латекса НК «Квалитекс»Методика описана в разделе 3.2.9. Пленок из латекса «Квалитекс», содержащиешунгит (карелит), также меньше набухают в кислотах и щелочах, чем ненаполненныепленки. Результаты экспериментов приведены в табл. 33.Таблица 33Набухание ненаполненных и наполненных шунгитом пленок из натурального латекса"Квалитекс" в агрессивных средахНабухание Q, %Тип пленкиНенаполненныеС 20 масс.

ч.шунгитаАгр. среда24 часа48 часов72 часа96 часов120 часов20%-яH2SO43,63,74,24,74,820%-йNaOH3,36,36,46,97,120%-яH2SO42,02,12,32,52,520%-йNaOH2,32,52,73,03,1По результатам эксперимента построили зависимости степени набухания (1/Q)пленок от времени выдержки в агрессивных средах (рис.50-51).115Рис.

50 Изменение степени набухания наполненных и ненаполненных шунгитомпленок из латекса НК "Квалитекс"в 50 % H2SO4Рис. 51 Изменение степени набухания наполненных и ненаполненныхшунгитом пленок из латекса НК "Квалитекс"в 30 % NaOHПоказано, что наполненные шунгитом пленки из латексов НК «Revultex» и"Квалитекс" набухают меньше, чем ненаполненные, как в кислоте, так и в щелочи,причем этот эффект проявляется в наибольшей степени при длительном набухании,хотя и при малом времени экспозиции эффект весьма заметен. То, что шунгит116(карелит) снижает набухание пленок из латексов НК в агрессивных средахобусловлено повышенной химической стойкостью самого шунгита.4.6 Определение электрических характеристик наполненных шунгитом пленокиз натурального латекса «Revultex»Определяли удельное объемное электрическое сопротивление пленок изнатурального латекса «Revultex» с содержанием шунгита в 35 массовых частей иненаполненных.