Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Композиционные материалы на основе бутадиен-стирольных каучуков

Никулин С. С., Пугачева И. Н., Черных О. Н.,

8.3. Влияние капронового волокна

Из данных представленных в табл. 32 видно, что присутствие капронового волокна в количестве от 0,3 до 0,7 % масс. и длиной 2 - 10 мм приводит к незначительному увеличению вязкости по Муни: каучука с 55 до 55¸58 ед.;  резиновой смеси с 57 до 58 ¸ 60 ед.; росту минимального крутящего момента с 4,8 (у стандартного образца) до 7,0 ¸ 8,5 Н×м (табл. 33, рис. 18). Это косвенно указывает на наличие совместимости поверхности капрона, обработанного в кислой среде, с матрицей бутадиен-стирольного каучука.

 

Таблица 33

Реограмма вулканизации резиновых смесей на основе каучука

СКС-30 АРК, наполненного капроновым волокном

Показатель	Стандартный образец (без добавок)	Размер (мм) и дозировка (% масс. на каучук)
		2		5		10
		0,3	0,7	0,3	0,7	0,3	0,7
Минимальный крутящий момент, Н×м	4,8	8,5	7,5	7,0	7,5	7,5	7,0
Максимальный крутящий момент, Н×м	36,5	31	34	32	34	32	32
Время начала вулканизации, мин.	3,5	5	5	4	5	4	5
Время оптимума вулканизации, мин	27,5	21	20	21	19	15	21

Рис. 18. Кинетические кривые вулканизации

1 - 2 мм, 0,3 %       2 - 2 мм, 0,7 %       3 - 5 мм, 0,3 %  

4 - 5 мм, 0,7 %       5 - 10 мм, 0,3 %      6 - 10 мм, 0,7 %

Ориентация более совместимых с бутадиен-стирольным каучуком (БСК) волокон капрона в матрице резиновой смеси в направлении перпендикулярном направлению приложения нагрузки (каландровый эффект) объясняет снижение восстанавливаемости резиновой смеси с 1,4 (без волокна) до 1,2 мм (с волокном) (табл. 32). Присутствие добавок волокна ограничивает разброс величины пластичности резиновой смеси в пределах 0,33 ¸ 0,36 ед.

По причине адсорбции части компонентов вулканизующей группы поверхностью волокон для вулканизатов содержащих капроновое волокно отмечено снижения времени оптимума вулканизации с 27,5 (у стандартного образца) до 15 ¸ 21 мин, прочности и напряжения при 300 % удлинении по сравнению с вулканизатами без волокна вследствие меньшей степени сшивки. Существенное увеличение сопротивления раздиру с 53 до 66 ¸ 90 кН/м и многократным циклическим деформациям с волокнами 5 - 10 мм до 93 тыс. циклов объясняется проявлением их армирующего эффекта, ранее выявленного для вулканизатов наполненных волокнами на стадии резиносмешения [7]. Рост сопротивления старению (100 ^оС, 72 ч) объясняется завершением процесса вулканизации в результате десорбции компонентов вулканизующей группы с поверхности волокон.