Химическое сопротивление эластомеров. Резины. Дерево

Содержание

Слайд 2

Эластомеры (резины) – полимерные материалы, с высокой способностью к упругой деформации.

Эластомеры (резины) – полимерные материалы, с высокой способностью к упругой деформации.

Относительное удлинение у лучших сортов резин может доходить до 100%.
Слайд 3

Резина – сложный композиционный материал основным компонентом которого является каучук или

Резина – сложный композиционный материал основным компонентом которого является каучук или

смесь каучуков.
Каучуки делятся на:
каучуки общего назначения;
каучуки специального назначения
Слайд 4

Каучуки общего назначения Натуральный на основе изопрена (СКИ-3): (-СН2-ССН3=СН-СН2-)n Бутадиеновый; (-СН2-СН=СН-СН2-)n

Каучуки общего назначения

Натуральный на основе изопрена (СКИ-3):
(-СН2-ССН3=СН-СН2-)n
Бутадиеновый;
(-СН2-СН=СН-СН2-)n

Бутадиенстирольный
(-СН2-СН=СН-СН2-СН2-CНC6Н5-)n

(– СН2 – С = СН –СН2-)n
СН3

Слайд 5

Каучуки специального назначения Хлорпреновый (ХК): (-СН2-ССl=СН-СН2-)n Бутилкаучук (БК): (-СН2-ССН3=СН-СН2-)n-(ССН3СН3-СН2-)n- Этиленпропиленовый; (-СН2-СН2-)m-(СН2-ССН3)n-) Фторкаучук (-СН2-СF2-)m- (-СF2-СFCF3-)n-

Каучуки специального назначения

Хлорпреновый (ХК):
(-СН2-ССl=СН-СН2-)n
Бутилкаучук (БК):
(-СН2-ССН3=СН-СН2-)n-(ССН3СН3-СН2-)n-
Этиленпропиленовый;
(-СН2-СН2-)m-(СН2-ССН3)n-)
Фторкаучук
(-СН2-СF2-)m- (-СF2-СFCF3-)n-

Слайд 6

Компонентный состав эластомеров 1. Каучук или смесь каучуков; 2. Вулканизирующая группа

Компонентный состав эластомеров

1. Каучук или смесь каучуков;
2. Вулканизирующая группа (S8, каптакс,

оксиды металлов, стеарин (сооктиватор)) и т.д.
3. Наполнители:
3.1. активные: технический углерод (сажа), ZnO
(цветная резина);
3.2 неактивные: мел, каолин.
4. Пластификаторы (стабилойл, парафин, масло)
5. Противостарители: неозон, воск, парафин
Слайд 7

Виды старения резин Тепловое старение (тепловая деструкция) Атмосферное старение: световое, озонное,

Виды старения резин

Тепловое старение (тепловая деструкция)
Атмосферное старение:
световое,


озонное,
радиационное.
Утомление - старение, вызванное нагрузками
(внутренними или внешними) на резины;
Коррозия под действием химических веществ
растворителей;
реагентов.
Слайд 8

При температурах >700 в резинах может идти три процесса: Дальнейшая вулканизация

При температурах >700 в резинах может идти три процесса:
Дальнейшая вулканизация –

дальнейшая полимеризация и циклизация. Теряется эластичность резины, она становится более твёрдой и хрупкой;
Окисление под действием кислорода – ухудшаются связи. Потеря эластичности, прочности (открытая атмосфера);
 Деструкция полимерных молекул. Потеря прочности и эластичности (закрытая атмосфера);
Горение (открытая атмосфера)

Тепловое старение эластомеров

Слайд 9

Большинство резин способны эксплуатироваться только до 70 Со; Более теплостойким резинами

Большинство резин способны эксплуатироваться только до 70 Со;
Более теплостойким резинами являются

эластомеры на основе бутилкаучука и этиленпропиленового каучука до 100 Со
Наиболее теплостойки до 250 Со эластомеры на основе фторкаучуков. (СКФ-26).
Термическая устойчивость эластомеров увеличивается за счет введения в их состав антиоксидантов.

Тепловое старение эластомеров

Слайд 10

Световое старение Суть старения - окисление резин инициируемое светом. Старение резин

Световое старение
Суть старения - окисление резин инициируемое светом. Старение резин проявляется

в том, что резины растрескиваются под действием света.
Каучуки очень неустойчивы, резины значительно более устойчивы, так как в них есть сажа, которая поглощает световые лучи и антиоксиданты.
Резины подвергаются световому старению при действии любых длин волн, наиболее опасен ультрафиолет.

Атмосферное старение резин

Слайд 11

1. Введение в состав резин антистарителей: химические антиоксиданты (альдоль, неозон); физические

1. Введение в состав резин антистарителей:
химические антиоксиданты (альдоль, неозон);

физические антистарители (воск, парафин);
2. Нанесение на резину лакокрасочных покрытий (белая эмаль, серебрянка).

Защита от светового старения

Слайд 12

Резины стареют даже в темноте. На поверхности эластомеров озон разлагается на

Резины стареют даже в темноте.
На поверхности эластомеров озон разлагается на

молекулярный и атомарный кислород
О3→О2 + О
Атомарный кислород при любой температуре окисляет молекулы эластомера.
Озонное старение проявляется в растрескивании эластомера.
Это происходит в зонах где эластомер напряжен, т.е. хотя бы на 5% деформирован.

Озонное старение

Атмосферное старение резин

Слайд 13

Морозостойкость резин При понижении температуры уменьшается эластичность, резины становятся хрупкими. Это

Морозостойкость резин

При понижении температуры уменьшается эластичность, резины становятся хрупкими.
Это обусловлено

двумя процессами:
а) процесс кристаллизации резины – ему подвергаются резины с упорядоченным строением;
б) процесс стеклования – характерен для неупорядоченных (аморфных) резин.
Каждый вид резины обладает своим температурным интервалом морозостойкости (например, морозостойкость изопренового каучука выше, а фторкаучука не высокая).
Слайд 14

Деформационное старение эластомеров, утомление Утомление – процесс постепенного окисления их кислородом

Деформационное старение эластомеров, утомление

Утомление – процесс постепенного окисления их кислородом с

последующим растрескиванием.
Инициатором окисления служат нагрузки: статические и динамические.
Чем больше деформация, тем быстрее процесс старения.
Примеры: обувь, резиновые трубки.
Слайд 15

Химическая стойкость резин 1. По отношению к активным реагентам За счёт

Химическая стойкость резин

1. По отношению к активным реагентам
За счёт двойных связей

резины активнее пластмасс.
Пластмассы разрушаются под действием концентрированных кислот, резины стоят только в солевых растворах и в растворах кислот слабых и средних концентраций.
В слабых и средних кислотах металлы стоят плохо, то резины с успехом применяются для защиты металлов. Этот процесс называется гумирование.
Слайд 16

2. По отношению к растворителям По отношению к воде все виды

2. По отношению к растворителям
По отношению к воде все виды резин

ведут себя достаточно инертно, поэтому широко используются как уплотняющие материалы.
По отношению ко многим растворителям резины набухают и могут даже растворяться.
Наиболее важное свойство для резин их маслостойкость (уплотнение гидравлических систем с маслом).

Химическая стойкость резин

Слайд 17

Устойчивость эластомеров в различных средах

Устойчивость эластомеров в различных средах

Слайд 18

Химическое сопротивление древесины

Химическое сопротивление древесины

Слайд 19

Химическое сопротивление деревянных конструкций Термическая (тепловая) деструкция и горение. Биологическая коррозия:

Химическое сопротивление деревянных конструкций

Термическая (тепловая) деструкция и горение.
Биологическая коррозия:
2.1. Гниение

под действием грибков
2.2. Поражение насекомыми
Слайд 20

80 – 120 оС – удаление свободной влаги, сушка древесины; 130

80 – 120 оС – удаление свободной влаги, сушка древесины;
130 –

160 оС – высыхание с удалением связанной влаги (коробление, пожелтение и потемнение древесины)
160 – 500 оС – термическое разложение (пиролиз):
Гемицеллюлоза 160 – 170 оС;
Целлюлоза 280 - 380 оС
Лигнин 200 – 500 оС.
Пиролиз сопровождается обугливанием древесины и выделением летучих веществ: СО, СО2, С2Н4 ,СН4 и других;
4. 400 - 500 оС – возгорание древесины. Температура пожара до 800 – 900 оС

Термическая деструкция

Слайд 21

Антипирены Два вида: 1 – покрытия; 2 – пропиточные составы. Механизм

Антипирены

Два вида: 1 – покрытия; 2 – пропиточные составы.
Механизм действия:
Разлагаются при

нагревании с выделением большого количества негорючих газов изолирующих древесину;
Увеличиваются в объеме, вспениваются, создавая защитный слой пены, препятствующий возгоранию.
Слайд 22

Огнезащитные покрытия ОФП -9 огнезащитное фосфатное покрытие серого цвета (Основа полиметафосфат

Огнезащитные покрытия

ОФП -9
огнезащитное фосфатное покрытие серого цвета
(Основа полиметафосфат Na)

ВПД
вспучивающееся покрытие древесины.
Основа

растворимая в воде органика (смола ММФ, амос А)
Слайд 23

Антипирены Пропиточные составы ББ-11 Бура техническая – 10% Кислота борная -10%

Антипирены
Пропиточные составы

ББ-11 Бура техническая – 10%
Кислота борная -10%
Растворитель вода
МБ -1 Купорос медный -

2,7-3 %
Бура техническая -3,6 -4 %
Аммоний углекислый – 5 – 6%
Кислота борная -34 – 35%
Растворитель вода
МС 1:1 Диаммоний фосфат – 7,5 %
Сульфат аммония - 7,5 %
Фтористый натрий - 2 %
растворитель вода
ТХЭФ трихлорэтилфосфат - 40%
четырехлористый углерод – 60 %
Слайд 24

Биологическая коррозия древесины Гниение древесины вызывается различными видами грибов, прежде всего

Биологическая коррозия древесины

Гниение древесины вызывается различными видами грибов, прежде всего домового

гриба.
Поражение грибами возможно при влажности от 20 до 80 % при наличии кислорода, температурный интервал жизнедеятельности грибков от +3 до +45 оС;
Внешние признаки: изменение цвета древесины: синева, покраснение, бурые пятна, осветление древесины.
Слайд 25

Биологическая коррозия древесины Первая стадия гниения – осахаривание древесины: С6Н10О5 +

Биологическая коррозия древесины

Первая стадия гниения – осахаривание древесины:
С6Н10О5 + Н2О

→ С6Н12О6, то есть грибок превращает целлюлозу в глюкозу
Вторая стадия: С6Н12О6 → 6Н2О + 6СО2 , древесина увлажняется самим грибком
Слайд 26

Биологическая коррозия древесины Три основных вида гниения: Бурая гниль: разрушается в

Биологическая коррозия древесины

Три основных вида гниения:
Бурая гниль: разрушается в основном целлюлоза,

древесина приобретает бурый цвет, резко снижается прочность, наблюдается растрескивание древесины;
Белая гниль: разрушается целлюлоза и лигнин, древесина осветляется, теряется ее прочность, и может совсем развалиться.
Мокрая гниль: вызывают грибы – плесени, древесина становиться мягкой, влажной, продавливается, прочность полностью теряется.
Слайд 27

Гниение древесины Протекает в 2 этапа: Осахаривание древесины С6 Н10 О5

Гниение древесины

Протекает в 2 этапа:
Осахаривание древесины
С6 Н10 О5 + Н2О С6

Н12 О6 (глюкоза)
На первом этапе нужна обязательно вода, поэтому сухая древесина не гниет.
Окисление глюкозы в результате жизнедеятельности грибов
С6 Н12 О6 + 6 О2 6 СО2 + 6Н2О
Древесина начинает самоувлажняться.
Слайд 28

Предотвращение гниения Не брать древесину с гнилью

Предотвращение гниения

Не брать древесину с гнилью

Слайд 29

Предотвращение гниения Обязательная просушка древесины: атмосферная, камерная, комбинированная. Камерная сушка при

Предотвращение гниения

Обязательная просушка древесины: атмосферная, камерная, комбинированная.
Камерная сушка при температуре

> 80 оС обеспечивает стериализацию древесины от насекомых и их яиц.
Слайд 30

Предотвращение гниения 3. Предотвращение увлажнения в процессе эксплуатации: 3.1. Свесы крыш

Предотвращение гниения

3. Предотвращение увлажнения в процессе эксплуатации:
3.1. Свесы крыш не менее

50-60 см;
3.2. Предотвращение увлажнения грунтовой влагой. Фундамент над грунтом не менее 30 см, гидроизоляция (рубероид, стабилизированный полиэтилен);
3.3. Надежная крыша. Хорошая вентиляция в подвалах и на чердаках.
3.4. Предотвращение конденсационного увлажнения (теплоизоляция потолка и стен, уплотнение стыков бревен особенно в углах)
Слайд 31

Предотвращение гниения 4. Антисептирование – применение химических средств защиты для предотвращения

Предотвращение гниения

4. Антисептирование – применение химических средств защиты для предотвращения или

снижения биологической коррозии древесины.
Антисептики для предотвращения действия грибов называются – фунгициды
Слайд 32

Антисептирование виды фунгицидов Водные растворы солей Растворы органических соединений Масляные защитные средства

Антисептирование
виды фунгицидов

Водные растворы солей

Растворы органических соединений

Масляные защитные средства

Слайд 33

Водные растворы солей

Водные растворы солей

Слайд 34

Фунгициды Водные растворы органики. Пример: 1-2 % раствор пентахлорфенолята натрия Сильное

Фунгициды

Водные растворы органики. Пример: 1-2 % раствор пентахлорфенолята натрия
Сильное защитное действие,

но вреден для человека.
Маслянистые вещества: Креозот, каменноугольное, антраценовое, сланцевое масла, отработка масел.
Недостатки: увеличение пожароопасности, ухудшение вида древесины, запах (применяются при подземной коррозии).
Комбинированные средства защиты (огнебиозащита):
Большое разнообразие средств: ВИМ 1, Антал, Вупротек, ПП, Спас-1, Сенеж, МС, и т.д. Самые разнообразные по составу.
Слайд 35

Комбинированные средства защиты (огнебиозащита): Большое разнообразие средств: ВИМ 1, Антал, Вупротек,

Комбинированные средства защиты (огнебиозащита):
Большое разнообразие средств: ВИМ 1, Антал, Вупротек, ПП,

Спас-1, Сенеж, МС, и т.д. Самые разнообразные по составу.
Слайд 36

Поражение насекомыми Стерилизация на стадии подготовки (сушка), Вымораживание

Поражение насекомыми

Стерилизация на стадии подготовки (сушка),
Вымораживание