Исследование влияния степени обжатия резины на изменение свойств при растяжении

Г.Я. Гавриленко, В.Г. Золотухин, В.Н. Ковров, В.В. Мошев (Пермь)

При изучении структурно-механических свойств зернистых композитов приходится сталкиваться с решением задачи о сближении двух жестких сферических частиц, расположенных в объеме упругой матрицы. Результаты расчетов [1] свидетельствуют о возникновении высоких значений сжимающих напряжений в области между полюсами частиц, но их влияние на структурную повреждаемость материала остается мало изученным. Можно предположить, что эти напряжения должны существенным образом влиять на изменение свойств наполненных материалов, что важно при оценке некоторых технологических воздействий на материалы. Цель работы заключалась в экспериментальной оценке влияния степени обжатия, в частности, при прокатке в вальцах, на свойства резины при растяжении.

Объектом исследований была выбрана техническая резина, характеризующаяся при растяжении пределом прочности 10 МПа и разрушающей деформацией около 400 %. Прокатка пластин из резины проводилась в вальцах при возрастании величины обжатия от 1,5 до 10 крат за один переход. Затем из пластин вырубали образцы в виде двухсторонних лопаток и вели растяжение при скорости деформирования 20 мм/мин с записью кривых удлинение-нагрузка.

Результаты экспериментов показали, что, начиная со степени обжатия 3,2, происходит размягчение резины, характеризуемое общим снижением сопротивления растяжению. Вместе с тем прочность резины либо остается на прежнем уровне, либо даже растет с повышением степени обжатия. Интересно, что и предельная деформация разрушения при таких воздействиях возрастает на 200250 %, что может свидетельствовать о выравнивании структурной неоднородности материала. Исследование набухания резины после прокатки в вальцах показали, что густота вулканизационной сетки снижается при возрастании степени обжатия, что характеризует поврежденность молекулярной сетки. Ясное представление и количественные оценки структурных изменений при рассматриваемых воздействиях требуют дополнительных исследований.

 

1. V.V.Moshev, L.L.Kozhevnikova. Structural cell particulate elastomeric composites under extension and compression. Int. Journal of Solids and Structures 39 (2002), 449-465.