АЭРОКОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ - 2003

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МЕХАНОДЕСТРУКЦИИ В СШИТЫХ ПОЛИМЕРАХ

Гавриленко Г.Я., Золотухин В.Г., Ковров В.Н., МошевВ.В. Институт механики сплошных сред УрО РАН' г. 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. В частности, это необходимо при разработке процесса утилизации резины, первой фазой которого является, как правило, механодеструкция. Цель работы заключалась в экспериментальной оценке влияния степени обжатия, в частности при прокатке в вальцах, на свойства резины при растяжении.

Объектом исследований были выбраны две марки технической резины: МБС и ТМКЩ, отличающиеся типом каучуковой матрицы и характеризующиеся при растяжении в исходном состоянии пределом прочности 6,8 МПа и разрушающей деформацией 290 % (марка МБС) и 5,8 МПа и 220 % для марки ТМКЩ соответственно. Прокатка пластин из резины проводилась в вальцах при возрастании величины обжатия от 1,5 до 6 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, с увеличением степени обжатия, происходит размягчение резины, характеризуемое ростом деформации разрушения и общим сопротивлением растяжению. Вместе с тем прочность резины растет с повышением степени обжатия. Предельная деформация разрушения при таких воздействиях возрастает на 150-г 180 %, что может свидетельствовать

Рис. 1. Зависимость густоты вулканизационной сетки от степени обжатия

1-ТМ Ю Ц-С,2-М БС

овыравнивании структурной неоднородности материала. Исследование набухания резины после прокатки в вальцах показали, что густота вулканизационной сетки (Рис.1) снижается при возрастании степени обжатия, что характеризует поврежденность молекулярной сетки. Ясное представление и количественные оценки структурных изменений при рассматриваемых воздействиях требуют дополнительных исследований.

Спиоск литературы

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.