Эксплуатационные свойства резин
На практике, для каждого вида условий эксплуатации, резинотехнические изделия испытываются (удовлетворяют условиям эксплуатации) не по всему комплексу свойств, а по заранее оговоренному в ТУ и ГОСТах набору параметров.
температурный диапазон |
общий диапазон работоспособности резин составляет от -110° до 350° С, однако конкретные марки резин обладают более узким диапазоном температуры эксплуатации. |
морозостойкость |
способность резин сохранять эксплуатационные свойства при пониженной температуре. Связана с процессами стеклования (отвердевания) и кристаллизации при низких температурах. Из-за комплексного влияния низких температур на эксплуатационные свойства резины существует многочисленные методы оценки этого свойства. Предельной характеристикой м. является Тс – температура стеклования, ниже которой резина преобратает свойства твердого тела, самым нежелательным из которых для резины является хрупкость. Обычно м. оценивают по температурному пределу хрупкости Тхр, по жесткости, способности к эластичному восстановлению и др. характеристикам резины в интервале пониженных температур. |
термическая стойкость |
(теплостойкость, температуростойкость) термическая стойкость характеризует способность резины сопротивляться термическому (тепловому) старению – т.е. сохранять эксплуатационные свойства, изменения которых обусловлено необратимыми процессами в резине при повышенных температурах. Термостойкость определяет максимальную температуру и продолжительность эксплуатации резины. Т.с. также зависит от среды и условий эксплуатации. Т.с. связана с процессами окисления и разрушением молекулярной структуры каучука. Т.с. имеет смысл только применительно к определенной физической характеристике резины: прочности, релаксации напряжения и т.п. и к среде эксплуатации. В отличие от термической стойкости – температуростойкость связана с обратимыми изменениями в структуре резины при повышенных температрах. |
маслобензостойкость |
характеризует способность резины противостоять воздействию продуктов нефтепереработки, в результате которого происходит изменение плотности резины (набухание, в т.ч. неравномерное), вымывание (растворение) из неё различных ингредиентов и как следствие – потеря важных механических свойств. Обычно маслобензостойкость присутствует в комплексе с теплостойкостью. |
твердость |
для резины твердость определяется по Шору А (от 0 до 100) и заключается в измерении сопротивления резины погружению в нее индентора (тонкого подпружиненного стержня). Губки (оценочно, т.к. для них применяется характеристика плотности) имеют твердость по Шору А менее 30, мягкие резины имеют твердость по Шору А менее 50, средней твердости 50-75, твердые 76-86, очень твердые более 88, абсолютно твердое тело имеет твердость 100 ед. по Шору А. |
газопроницаемость |
свойство резинотехничекого изделия, работающего на границе двух сред пропускать через свою поверхность определенное количество газа (пара). Характеризуется количеством газа в 1см3, проходящего через мембрану толщиной 1см и площадью 1см2, при разности давления 1атм. Г. связана с процессами растворения газа (пара) в резине на одной стороне уплотняемой среды и последующего испарения с другой стороны. Зависит от марки каучука, температуры и состава уплотняемой среды. |
стойкость к взрывной декомпрессии (кессонному эффекту) |
Стойкость к образованию пор, трещин, вздутий, других внутренних или внешних эффектов в резиновых изделиях после быстрого (от ~0,5МПа/мин) сброса высокого давления газа. Возникают из-за предварительного поглошения резиной сжатого газа, который при резком сбросе давления не успевают покинуть её. Эффект проявляется при давлениях выше 10 Мпа. Опасен из-за возможности внутренних (невидимых) повреждений в резинотехнических изделиях. Стойкость к кессонному эфекту достигается подбором резин с высокой плотностью/твердостью и выбором наполнителей. Немаловажное значение имеет и показатель относительного удлинения при разрыве – чем больше, тем лучше. |
износостойкость |
свойство резины противостоять разрушению и отделению внешнего слоя при наличии поверхностного трения (в т.ч. в комплексе с другими воздействиями окружающей среды). Различают износостойкость к механическому, коррозионно-механическому воздействию, к абразивному, эрозионному, гидро- и газоабразивному воздействию, Отдельно стоит стойкость к усталостному износу при многократных деформациях. И. – важная характеристика для резиновых изделий, служащих в качестве уплотнений подвижных соединений, конвейерных лент, трубопроводов, виброизоляторов и т.п. |
химстойкость |
химическая стойкость к действию бензина, масел, щелочей, кислот и др. химически активных веществ, при взаимодействии с которыми происходит необратимое изменение химической структуры полимера и вулканизационной сетки, вплоть до её разрушения. Может снижаться при одновременном действии химически ативной среды и механическом воздействии. Х.с. определяется к конкретному классу химически активных веществ. Для некоторых видов каучуков (резин) вода также является химически активным веществом. |
адгезия к металлам или тканям |
представляет большое значение для характеристики резино-металлических и резино-тканевых изделий. Характеризуется прочностью связи резин с металлами и др.материалами. Улучшение а. достигается введением в резины смеси модификаторов адгезии и применением дополнительных технологических и рецептурных решений. |
прочность, относительное удлинение при разрыве |
свойство материала сопротивляться разрушению в результате действия внешних статических механических сил. Определяется на резиновой заготовке определенной формы. Прочность варьируется в пределах от 5 до 35 МПа, относительное удлинение от 100 до 1000% |
релаксация напряжения |
снижение напряжения в деформированном изделии при его эксплуатации. Обусловлено двумя группами процессов – физической (под действием силы) и химической (под действием окружающей среды) природы. Характеризуется временем релаксации, в течение которого начальное значение напряжения снижается в заданное количество раз. В процессе эксплуатации уплотнительных изделий напряжение может снижаться вплоть до нулевого значения, что ведет к потере уплотнительных свойств резины. |
сопротивление накоплению остаточной деформации сжатия – ОДС(эластичное восстановление)
|
Способность резины сохранять эластичные свойства (востанавливать первоначальную форму) после выдержки в сжатом состоянии. Существенно зависит от приложенного давления и температуры, под действием которых в каучуке происходят необратимые процессы сшивания и деструкции пространственной решетки. Собственно определяет температурный диапазон эксплуатации уплотнительных изделий. Недостатчное сопротивление к накоплению остаточной деформации в т.ч. приводит к эффекту ползучести – непрерывному увеличению деформации резинотехнического изделия под действием внешнего давления или вибрации. |
усталостная выносливость (утомление резин при многократных деформациях) |
способность резины противостоять циклическим механическим нагружениям, растяжениям, сжатию, изгибу и сдвигу, которые активируют в резине протекание необратимых физических и химических процессов. С течением времени эти процессы приводят к повышению жесткости резины, нарушению рабочих функций и в конечном итоге к разрушению резинотехнического изделия. |
стойкость к старению |
общая характеристика резин, определяющая стойкость резин в течение длительного времени противостоять необратимым изменениям своего внутреннего строения и состава под воздействием внешней среды. Различают стойкость к термическому старению, озонному, световому, химическому и др.видам старения. |
гарантийный срок службы |
период времени эксплуатации резинотехнического изделия, при котором резина сохраняет заданные физико-механические свойства. В основном зависит от правильного выбора резиновой смеси для конкретных условий эксплуатации. Чем больше, тем лучше :) Хорошим показатем для большинства случаев считается диапазон равный 5 годам. Иногда вместо гарантийного срока (для тяжелых режимов эксплуатации) используется показатель ресурса, который измеряется в часах работы РТИ при воздействие рабочей среды (от десятков до тысяч часов). |
Эксплуатационные свойства готовых резинотехничесих изделий зависят не только от состава (рецептуры) исходной резиновой смеси и способа вулканизации, но и от конструктивного исполнения этих изделий – уменьшения площади соприкосновения с агрессивными средами, усилия и способа затяжки уплотнительных изделий, отсутствия в резинотехническом изделии областей с повышенными механическими напряжениями, нанесении внешних защитных пленок и др.
|