Základní vlastnosti vulkanizátu, viskoelastické modely




1.     Vyjmenujte a definujte základní vlastnosti vulkanizátu
Základní vlastnosti vulkanizátu
-        Tvrdost: odolnost proti vnikání definovaného tělesa za působení konstantní síly po definovanou dobu do měřeného vzorku.
o   můžeme jí měnit:
§  typem plniva a plněním: aktivní – saze HAF, MT, FEF; speciální – tvrdost 40 – 80°ShA; neaktivní plniva na bázi Ca, Si, Přírodniny
§  vulkanizačními činidly: množstvím vulkanizačního činidla - síry
§  plniva neaktivní: kaolin, uhličitan vápenatý, kysličník křemičitý,..
-        vlastnosti tahové
-        pevnost v tahu (2 – 30 MPa): napětí při přetržení
o   Vliv:
§  Elastomer – základní vliv;
§  Vulkanizační systém – omezeně
§  Typem plniva a plněním
·       Aktivní  - saze HAF, MT, FEF, SiO2 speciální – do určité míry zvyšují
·       Neaktivní – kaolin, uhličitan vápenatý, kysličník křemičitý, atd. snižují
-        Tažnost (150 – 900 %): protažení při přetržení a udává se v procentech %; Měří se na trhacích zkušebních strojích.
-        modul pružnosti v tahu, tlaku E = 3 (5) G (0,5, - 15 MPa): napětí při definované deformaci (protažení). Měří se na trhacích strojích. Jeho velikost je časově a teplotně závislá – relaxace.
-        strukturní pevnost M300: modul pružnosti při protažení o definovanou velikost % (300%)
-        dynamické vlastnosti (hystereze): Příčinou je opakovaná deformace, ohyb, tlak, vibrace, nárazy. Popis modely, kombinace pružin a tlumících členů. Energetické ztráty se mění teplo. Měříme komplexní modul, hysterezní ztráty.
-        odolnost proti působení tekutin: Vulkanizát při styku s některými tekutinami podléhá objemovým změnám, a tím mění i fyzikální vlastnosti. Změna objemu je kladná, pak vulkanizát měkne. Pokud dojde k záporné změně, vulkanizát tvrdne. Tekutina vniká do vulkanizátu nebo z ní vyplavuje zejména změkčovadla. Měření je prováděno zkouškou botnání za definované teploty a agresivita kapaliny je měřena tzv. anilinovým bodem.
-        odolnost proti teplotám: Schopnost vulkanizátu plnit funkci v rozsahu teplot, interval použití se posunuje po ose teploty (obvykle osa x) sledujeme všechny fyzikální a chemické veličiny.
-        odolnost proti stárnutí: Schopnost odolávat působení vnějšího prostředí.
o   Stárnutí při skládání
o   Stárnutí v exploataci  (při použití)
-        odolnost proti opotřebení oděrem: Mechanismus tření je funkcí způsobu tření, teploty, prostředí, kontaktní plochy, rychlostí pohybu; měříme ztrátu objemu.
-        propustnost pro plyny: Důležitá vlastnost u plášťů pneumatik, duší apod.
o   Fickovy zákony
-        elektrické izolační vlastnosti: Vulkanizát se může připravit jako izolant i jako vodič el. proudu; hlavní kritéria izolačního materiálu jsou izolační odpor, el. pevnost
o   Závisí na frekvenci – čím vyšší frekvence tím vyšší vodivost
-        Zdravotní hlediska: Legislativní – hygienické předpisy, testy – ITC; Surovinová – garance výrobců surovin; Technologická – garance výrobce výrobku; Skladovací a logistická.
2.     Viskoelastické modelyakreslete základní 
Hookův zákon - modul pružnosti
                                          

        kde :          s – tahové napětí / Pa/
                          E – Yongův modul pružnosti / Pa/
                          e – poměrné prodloužení / - /
Smykové napětí
                                           

        kde :      τ  – smykové napětí / Pa/
                      G – modul pružnosti ve smyku / Pa/
                      γ – smyková deformace  / tg a  /
Deformace pryže za nerovnovážných podmínek
        Viskoelastické chování elastomerů
        Newtonův zákon
                                           

        kde                 
      τ – smykové napětí / Pa /
            d γ /dt – rychlost smykové deformace
        η     viskozita / cP  /
Voigtův model:


Maxwelův model – sériové řazení pružného a viskózního:

Tenzor je zobecněný vektor. Maxwell model závisí na čase.
ij …tenzorové veličiny
Dij … tenzor rychlosti deformace (s)      Charakterizuje typ toku (smykový, elongační, komb.)
h … viskozita (Pa*s)               

tij … tenzor napětí (Pa)          
       Charakterizuje napěťový stav taveniny při toku.
l … relaxační čas (s)
… kodeformační časová derivace tenzoru napětí (Pa)           


Tuckettův model – kombinace řazení předchozích dvou modelů:
       Rychlá deformace valenčních vazeb v makromolekulárních řetězcích
       Vzájemné přesuny makromolekulárních řetězců


Žádné komentáře:

Okomentovat

Kinematika PRaM, základní typy

  Kinematika PRaM, základní typy PRaM dělení podle kinematiky  – podľa skladby hlavnýchôs TTT    -  základný typ kinematiky a využívá se při...