Старение полимерных материалов и прогнозирование гарантийных сроков и оптимальных условий их хранения (1090306), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Измевеuе свойсвдцr.хосноорnевтироваиаых nлевок при терыовяажвоствам старевив лвхяе'l'СЯв освоввш СJiедствием деструiЩИиПОJmМера,в товpeJu вакструк'l'уране иэмевевия протеRаЮ'l' lфЭ.ЙВе меДJiевво и охазнваm мажое влиякие ва С'l'епевь изменения свойств полимера.Cpouхранения двуzосноориеа'l'Иро:еа.RВJ:а п.леаок, рассчитаввнепо скорости изменения фиэuе>-Механичесхих с:войа'l'В 1. uОJiе:кумрвоймассы пОJIИМера, заэ.ч.ителъноматериалов,60Jiee.цлителъвн, чем .ц.пя иэотропвыхчто позволяет рассматривать ориентацию вак метQЦструктурной ста6и.п:изации ПЭТФ х воздействию ваеmвп фаltторов. Устойчивость nлеа~х существенно повышается с уве.очеваем их тОJJЩJtан,и .ц.пя nлевок то.пщинqйCIOJiee 20м:км rараитийвие сро101 xpaseвu~.цаже в самых жестхих уСJiо:ваях15-20(I()(J'-вая мажность) coC'fa:eJDП)'l'.tет. Изучение ста6ильаоств.
штапвльвоrо ШU~Сановоrо ВOJIORНaметQЦом ускоренаого старения позвояило рассчитатьerorаравтиlане срохи храаеная, состав1.tЯдi~ае 4 rQЦa (по степевв измеаеввя8 ),что хорош~ согласуется с результатами аа~еаия эа качествомэтогоBOJioxвa в процессе cxnaдcxoro хравеаиа.По.:mами,цн. В качестве о6ъепов исСJiедова.вия 6НJII выбравнполи-8 хапроамцц6!0),ПОJЩЦQЦеRЗ.Ва.'IЩЦ( ПОJШам;щ 6), по.Лиrвхсаметuевсе6ацИвамц (ПА-( ПОJШЗМ1Щ-I2) •Уставовnево, что ааблющающиеся изменения свойств поли~овПQЦ воздействием температуры и :в.nara в первую очередь свsэавн спротеканиемCTPYX'l'YPBRXпре:врашеаиl, э8.JUIJ)ЧS.I(Щaxcя :в росте степеаи ftриста.vmчаости, перв:х:QЦе QЦаойCTPYJt'1'Y';>ROIМСЩllфи:кацив :в дW~ изменепив плотаости кристаллических в аморфвых обmастей.~всех исСJiедо:ванных пОJШаr.mдов повышение :маzаоста в темпера~старения ВQДет к росту скорости деструктивннх процессов а структурных перестроек. ~етQЦом И:К-спектроскопаи и рентrеао-струхТJРаоrо анализа, с использовавием специально разработанной метqдикиwww.sp-department.ru-26ра.эделевv.J..в(модификаций.6WJoпоказано.
что в Пi'OUecca старения в ПА-6 nроисходит К--.,/.,храаеная Ш-6 (nлевка ПК-4)ПОJ!УЧевны! экстрапОJtЯЦИей арренцусо-•qа3овый пе;-1хо:t. Расчетный срок.вой темnераrурной зависимости скорости И~&енеаия ПJкаэателя раз-рываого удJ!Иаевия, составJ1Яет при 2о0С 5 лет, что подтверждаетсяреэультатама ва6пхщения эа изменением свойств этого матеряала впроцессехранеам.При старении ПА-6!0 ва~ающееся увеличение степени кристалличности происходит эа счет роста размеров кристаллов преимущественно в направлении вор.-.али к моекостям( I 00) •а та.кже эа счетих соверmевствовавия. Процессы.
протекаnцие при тер.АоВJIЗЖНоствомстарении изотропаых и ориентированных полиамuдов. были детальноиэучеНЬt на прv.мере ПА-!2. Исмедование поверхности подвергнутогосоrарению во в.пажаой атмосфере ПА-!2 методом ЭСХА показало. чтов ЭJiеХТроВВЬIХ сnехтрахCLSВRJiaд линий углерода. ваJiентво свяэаввого с ltiiCJiopoдoм, уменьшается со временем старения. При зтшсвuеаие содержания ltllcлopoдa на поверхностио(i'"" 50 А) сопровоа-дается уве.JD!чеаием содержавм кислорода в объеме полимера (даввыеИК-опектроскопии). Наиболее вероятным процессом. приводящим хCTOJIЬ резкому умевьmению количества структурного( химичесюtсвязанного с уr.пеРQЦом) ltiiCЛopoдa, ЯВ1!Яется дека~мирование nовврхвостl пОJШМера.
Авализ данных ЭСХА позволяет сделать выводо том, что при ctapeВJill во вл.аzиой атмосфере происходит своео~разное вауrлероzивание поверхности n'-1Шами.ца. В то ае время.юшследует иэ результатов ИК-спектроскопических исследований, :в объемеполимера в исСJiедованных условиях старенnя протекаютинтgвсиэвие окиСJIИтельвые процессн с о6раэо:м.вием кар6ови.лъню: rpyпn.РеэуJIЬтатн ревтrевографических исследований в 6олъmnх и ма.шх уrлах покаэ8JОI,чтоосноВВЮ!.ина.прав.~tениямиструктурных пр<>:ерещевий при термоЕJiажноством стареяви иэотроnвыr.
и ориентировав-www.sp-department.ru-Z?ншс мавох ПА-I2 яв.ляются: уве.л:ичевие степец ltJI2CTaJIJПIЧRocти.увеличение ф,увкцаи ориентации христаллитов у ориевтироЗдНвоrо пoJUnJepaи уменьшевие величины 6олъшоrо периQДа у иэотропиоrо ПА-I2.Деструктивнне процессы и СТР.УКТJРВне перестройки. происходящие при тер.tо:влажностном старевив ПА-I2. заметно иэмеаяифизико-меха.вичесitИе свойства, и в nервую очередъeroeroдефор.!SЦJtонвне хараК'!'еристиюt.
При этом схоростъ свпеам разрыввоrо у:ц.овевия изотропных мевох заметно :выше, чем ориевтирова.ивнх. ИэотроiШЫе ПJiealtИ оказываются 6о.пее •чувствительными" к пp.иcy'l'CTВIII):вла.rи. и чем виже теr.mература старения. тем в 6о.пьmей с'l'епеаи ~я:вляется ВJШЯВие :влаrи ва схороотъ свижеаия помзателей деф:>р&аnиовных свойств. Снижение скорости деструкциовннх процессов истр,уктураых перестроек при термо:влажвостном стареиииориентированньrх ПJiенох ПА-I2, очевидно, смзаво с происхо.ЦЯIЦШ4 пра ориевтациж по.лимера уnлотнением аморфаых пpocJioel(. В смэи с тем, чтореаtЩИи rидро.rmза и тер.iооКl!!с.mtтелъной деструtЩU в ПOJDI!Мepaxпроте:кат -в основвам в аморфной фазе, J11Ш1Ь частично эахватнваакристаллиты, то набхющаемое разпичие в общейстабильностиизотропных и ориентироваввьrх образцов ПА-12 сл~ет, по-~аму.отнести за счет снижения схорости диФФfэии ВQЦН и кисхорода ваморqвых о6ластях ориентированвых полимеров.КА1ЧУЮiНа6Jrщащиеся при старении изменения свойств :каучухов о6у'оло:влеан протеханием двух кон~рирующих процессов: окислителъноlдестР,Укции и стР,Уктурирования,а ваправлен~е и степевъ изменениясвойств зависят от соотношения скоростей этих процессов и определяются структурой исходноrо эластомера.
Существенвое ВIDUПIIIeна скорость nропессов оказывает также моле~~рвая масса хаучуха,RалnчиА актианнх остатков ката.1Иэаторов. метая4оз переменвой ва.::эн·~R:х:ти.а ;а1о..-.ке эфj;>ективность в к:>..пчество вввдеааьr.х авrв-www.sp-department.ru-28оксi!Давто:з.СивтетичР-скийI .4по цеnиому механиз:t.упис-иэоnреи( СКИ-3).и .1П'IМИТ11!руетсяOкnCJieiШe nротекаетскоростью реSIЩииным звеном nолиизопренового пероксидного радцRЭ.JIЭ.,открывает ат~J ВQДорода отс мономеркoтopt:dtwm~-СВ-связи илл присоединяется подвойно! связи. Рассчитанная по температурной зависимостя ивдуRциовного пориQЦа окисления эффективная энерmя активации пропес-са одинакова для каучуков проиэводс·rва раЗJIИчишс заводов СК исостамлетцП.ж/молъ.
()J;иако уже в индукционном периоде9Qt46JDQцaeтc.ct изменение ММ. :е связи с чем веJIИчиаа'taa-и.нд может 6нтьиспользована лишь для оценки относительвой ста6ильаости цисизопреиа.В массиванх о6раэцах( 6рикетах)характер прео6лада.цnеrоzq»-цecca определяется скоростью дифqиэии кислорода. и ва начальныхстадияхстаренияв срединанхслоях протекает процессструктурирования, привQЦЯЩИЙ It росту М:.! и прочноствых свойств каучука.Этоподтве~ается результат~t.и электроано-микроскопnчоских иссл~овав.ий.В процессе старения каучуRВ.
ва6.nщцается иэ.ченевие его шастоэ.n:2Стических свойств (вязкость по:.tyaa) ,прочности вуJDtаНиэатови содержания антиоксидантов. Аррея:вусовсm'i теr.mератураая зависимость схоростей изменения этих помэателей носит JШНей.нl:iЙ характер и nозв~тет рассчитать эффект~вnые энергии активации nропессов старения, приводящих х аа~ае1~ и~~еаеиияы свойств, атаюtе гарантийные сроЮ! хранения, составлящие 2-З года (:е эаЕl'!симости от хонтрОJШруемоrо похаэателя).Установлено. что сильное влияние ва скорость процесса окислительвой деструкции о&азывает соде~чие в каучуке меди и осо-6енво железа. На основании полученной козцентрационной эаБИсимостиковста.чтысУ.оростиокиСJiенuяFд'J'iYJ:o'-Тi отсодержанияwww.sp-department.ruв ввм-29ZSJteзa и меда6WDIваА:цевн заэисимости ве.п1Dtвн сроиа хравевц.каучуиа СКИ-З от осщерsаиия в sем этих uетамов.
!sа.ииз 6о.жеечем200по:казм,прсtШПJiен.авх партий щvха СКИ-3saсо.цержа.аие примесеlпо прще.львая ховцентрация аелеза и меди,содер!rЗЩIIХсяв промш:~Jiевных ~. позво.пяет уставовить двухлетний срохсма.цскоrо хранения каучука.Наб.щеаае заI72партиями ваучува в процесое C&II8ДOJtoro:хравевия nодтвв:мuо реэультатн лабораторашс иcmrraвd 11 .цостоверtост:ь расчетаого срока храаев.ия.по поэвОJDUоввести .цвухлетвий срок хра.невм в качестве вор.~атива в ГООТ ва1t8YV1t CIOI-3.Натураль~е I ,4 цис-изопревн.
Вапчве в •IUiacc>tчecк:п• тапах ватт.~JВлышх каучуков (например, смокед-mито) 6еJпtовых и.JtP1-rиx веществ раствтельаоrо проис)Соощевия .целает этот И81Ч1Х vвС'l'ВИТ8J!ЬИШI l't пpИCY'fCTВJIJ) JWU'II,.В хач:ествв хрвтерия степен.и старения этого ltЩ"I11ta испо.п.sовалсл поRаЭатель характеристической вяэхостиeroрастворов.фJIIUЩ!ilosaлъвo связаввый с :величваой мОJiек;умрвоl 118Ссв. ПроцессcтapeUJt ватураnьвЬ!Х каучухов хорошо опаснвается уравневвек реаlЩ1Ш второго порядка. Yc'faвo:aneso.
что с по:вшпен.ием uаzаостиоttрfав.юцэй средв заметно возрастаетcJtopocn.цестР11ЩП мучуха.Срохи хранения и.аучуков типа •емохв.ц-mито•, расоЧ!Iтаавuе исхо.цяиз арровJ!1совсхоl теr.mературвой зависиr.~осn схороотв свuевuмOJieкyJIЯpRoй массы, достаточно В8JIIUCII и составJ1111)Т при темпера'I'У])е 2 0°С 1!1 ОТВОСИ'l'8JIЪВОЙ :ВЛЗZВОС'l'l ВОЗдуХа 75% Д.U ВК ! И Псортов оо()тветственво12вIOлет. В сма.цr.х,pacnOJiouJUUaазонах уvереввоrо Jt..~IИМaTa, .цопуот~r~Ыая .ЦJIВте.nъвость их xpaвesuзаметно ВЮI!е.дJtя аатлв.лъsоrо каучука типа СМР вла.rаsuаа скорость процесса стареиtя. а(по пзмевевию М:.t) ооставNU71'!Оse olt83waet ВJПIJIрасчетвые cpou xpaaeauлет.www.sp-department.ruНа6.1:11цевия за иачествомВИдов11зо-6Q.Jteeчем20партий БК RЭ-З.'!ИЧЕЫХсортов паJIВостью псщт:верцают реэулътатu проведевша)4счетов.Бпмиевовнй мmкCIOl.В процессе теплового старения искладсRоrо хранения протекают RОRRJрИрующиепрсцессп с~вая~qиORВCJIВ.TE:JIЪBOЙ Д6СТРУ1Щ11И 8 ПОСJiеДВИЙ ВЭ RO'l'OJr:DC ОО!IрОБО~авТС.Я:о6раэовав11ем rццрокс:ат.юа и .цpyr:u хислорсщходержещих групп.~раэовsвие I'eJIЪ-фpaiЩlШ за счет протеRа.Вия структурврущих процессов1с~занвая с этим вемовотоааость в иэмевеНАИ ~4 ве поэвожяе~ использовать изменение этоrо пахазатела ддя проrвозироваииясроха храцевия иауч:ух.а.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
